Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín

1. Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín EU PENÍZE ŠKOLÁM OP VK- 1. 4. Zlepšení podmínek pro vzdělávání na základních školách Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.1395 Název projektu: Škola a sport VY_32_INOVACE_321 Autor DUM: Irena Heimová Datum (období), kdy byl materiál vytvořen: leden 2013 Ročník, pro který je materiál vytvořen:9. Vzdělávací oblast, obor, tematický okruh, téma: Člověk a příroda, fyzika, EM jevy Anotace-metodický list: Žáci pochopí, že elektrické a magnetické jevy jsou navzájem spojeny. K poznatku, že el. proud způsobuje mag. Pole, doplní poznatek, že změny mag. Pole způsobují el. proud. Osvojí si pojmy elektromagnetická indukce, indukovaný proud, primární obvod a sekundární obvod. Žák si uvědomí, že EM indukce má velice široké uplatnění v praxi. Prezentace v programu PowerPoint. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá Autorskému zákonu.

2. Elektromagnetická indukce

3. Důležitý jev stojící v samých základech moderní civilizace • Transformátor, alternátor, dynamo • Elektrický kytarový snímač: • Rozkmitáme-li kovovou strunu, která působí jako magnet, indukuje se kolem struny nestacionární magnetické pole, které mění magnetický indukční tok v cívce. Indukovaný proud v cívce měmí svůj směr se stejnou frekvencí jako kmity struny a přenáší tyto kmity do zesilovače a reproduktoru. • Vaření na indukčních kamnech: • Cívka, umístěná přímo pod varnou plochou, je napájena vysokofrekvenčním střídavým proudem. Magnetické pole vytvořené tímto proudem se periodicky mění a indukuje proud ve vodivé pánvi. Protože má materiál pánve nenulový odpor, vyvíjí se v ní teplo a dochází k ohřevu jídla, které se v ní připravuje. Sama varná plocha se přitom nezahřívá.

4. Elektromagnetická indukce • Cívku připojíme ke svorkám ampérmetru s nulovou čárkou uprostřed stupnice • Tyčový magnet přibližujeme k nehybné cívce • Pozorujeme, že se během pohybu magnetu ručka ampérmetru vychýlí z nulové polohy

5. Při oddálení od nehybné cívky pozorujeme, že se ručka ampérmetru vychýlí na opačnou stranu od nulové čárky

6. Cívku připojenou k ampérmetru přibližujeme k nehybnému magnetu • Pozorujeme, že se ručka ampérmetru vychýlí na stejnou stranu jako v prvním pokuse

7. Cívku vzdalujeme od téhož nehybného magnetu • Pozorujeme, že se ručka ampérmetru vychýlí na druhou stranu

8. Pokusy zjistíme: • Pohybujeme-li magnetem nebo cívkou rychleji, je výchylka ručky ampérmetru větší • Jsou-li cívka a magnet navzájem v klidu, je ručka ampérmetru na nulové čárce • Použijeme-li silnější magnet, je výchylka ručky ampérmetru větší • Použijeme-li cívku s více závity, je je výchylka ručky ampérmetru větší

9. Jaký závěr můžeme vyslovit? • Při změně magnetického pole v okolí uzavřeného elektrického obvodu, vzniká v obvodu prou • K tomuto závěru dospěl v r. 1831 M.Faraday • Jev nazval elektromagnetická indukce • Proud, který při tomto jevu v obvodu vzniká, nazval indukovaný proud (indukované napětí)

10. Použijeme elektromagnet • Použijeme dvě cívky umístěné blízko sebe • Jednu zapojíme do obvodu se zdrojem napětí, reostatem a spínačem – primární obvod • Druhá cívka je připojena k ampérmetru – sekundární obvod

11. V okamžiku uzavření primárního obvodu se vychýlí ručka ampérmetru v sekundárním obvodu

12. V okamžiku přerušení primárního obvodu se vychýlí ručka ampérmetru v sekundárním obvodu

13. V sekundární cívce se indukuje proud jen v okamžiku uzavření nebo otevření spínače v primárním obvodu • Při uzavření spínače vzniká i v sekundární cívce magnetické pole • Při otevření spínače zaniká magnetické pole i v sekundární cívce • V obou případech nastává změna magnetického pole v sekundární cívce, a proto se v ní indukuje proud

14. Důležité • Zákon zachování energie = energie nemůže vznikat z ničeho, pokud nějaké zařízení vyrábí libovolný druh energie (cívka, ve které se indukuje elektrické napětí vyrábí elektrickou energii), musí odebírat energii jinému předmětu • Jakmile se magnet začne pohybovat, musí existovat něco, co ho k pohybu přinutí a zřejmě i udrží • v případě, že bychom z cívky indukovaný proud odebírali, by měla cívka, zřejmě svým magnetickým polem, které vznikne průtokem indukovaného proudu, brzdit pohyb magnetu.

15. Zdroje • http://www.cez.cz/edee/content/microsites/elektrina/anim/ani-ind.gif • KOLÁŘOVÁ, Růžena. Fyzika pro 8. ročník základní školy: studijní část. 3. vyd. Praha: Prometheus, 1994, 127 s. Učebnice pro základní školy (Prometheus). ISBN 80-858-4929-1.