100 likes | 314 Views
7. Elektrostatika …. 7.5 Energie elektrostatického pole 8. Stejnosměrné obvody 8.1 El. proud Makroskopický popis Mikroskopický popis 8.2 Ohmův zákon 8.3 Práce a výkon el. proudu 8.4 Zdroj stejnosměr . proudu, e lektromotorické napětí
E N D
7. Elektrostatika … • 7.5 Energie elektrostatického pole • 8. Stejnosměrné obvody 8.1 El. proud Makroskopický popis Mikroskopický popis 8.2 Ohmův zákon 8.3 Práce a výkon el. proudu 8.4 Zdroj stejnosměr. proudu, elektromotorickénapětí 8.5 Řešení stejnosměr. obvodů, Kirchhoffovy zákony 8.6 Měření proudu a napětí 1 Fyzika I-2014, přednáška 10
Energie elektrostatického pole odvodíme pro případ pole mezi deskami kondenzátoru o kapacitě C tabule objemová hustota energie w tabule platí obecně pro hustotu energie elektrického pole o intenzitě E 2 Fyzika I-2014, přednáška 10
8. Stejnosměrné obvody • 8.1 Elektrický proud • elektrodynamika • a) Makroskopický popis • elektrický proud – uspořádaný pohyb elektrických nábojů, značíme i (t), I • Def: • el. proud je číselně náboj prošlý průřezem vodiče za jednotku času • jedn. proudu A (ampér) • jedn. náboje C=A s • konvenčně směr proudu ≡ směr pohybu kladných nábojů Fyzika I-2014, přednáška 10
tok proudové hustoty průřezem vodiče je elektrický proud • proudová hustota (vekt. veličina) • Def.: • interpretace • ve speciálním případě - velikost J jepodíl proudu a plochy, kterou prochází, nebo náboj prošlý jednotkou plochy za jednotku času • směr dán směrem pohybu kladného náboje • jedn. proud. hustoty A m-2 Fyzika I-2014, přednáška 10
b) Mikroskopický popis proudu • zjednodušený popis pro kov • bez vnějšího pole, • stř. hodn. rychl. = 0 • driftová rychlost • Vztah drift. rychl a proud. hust.: • vodič: • průřez S • nositel nese náboj q • číselná hust. nositelů náboje n • rychlost nositele náboje má směr rovn. s intenzitou • je-liq> 0, • je-li q< 0, Fyzika I-2014, přednáška 10
8.2 Ohmův zákonvztah mezi proudem a jeho příčinou • a) v diferenciálním tvaru (pro kovy) tabule • pohyblivost nosiče náboje • Ohmův zákon v dif. tvaru : proud.hust.~ intenzitě el. pole • měrná vodivost • … měrný odpor • vztah pro daný bod prostoru • b) Ohmův zák. v int. tvaru • Ohmův zákon v int. tvaru tabule • odpor • [R] = (ohm) = V/A, [r] = m • voltampérová charakteristika • Ohm. z. v uvedeném tvaru jen pro I = konst, ne ve stříd. obv. Fyzika I-2014, přednáška 10
Závislost odporu na teplotě • kovy • - měrný odpor kovu při zvolené počáteční teplotě T0 (zpravidla se udává = 293 K) • ~ 10-8 m • ~ 10-3K-1 • supravodivost • Řazení odporu a) sériové b) paralelní Fyzika I-2014, přednáška 10
8.3 Práce a výkon el. proudu • Při průchodu elektrického proudu i (t)vodičem konají síly elektrického pole práci • Práce → teplo, pro i = I = konst • Q– teplo • Dt– čas. interval • Výkon el. proudu • [P] = W (watt) = V A • [W] = [Q] = J (joule) = Ws • [W] = kWh = 3,6 . 106 J • zahřívání tělesa hm. m průchodem proudu za čas Dt Jouleův zákon Q – Jouleovo teplo c – měrné teplo, a – kon. a poč. teplota Fyzika I-2014, přednáška 10
8.5 Řešení stejnosměrných obvodů • 9. Magnetické pole 9 Fyzika I-2014, přednáška 10