ELEKTRICKÝ POTENCIÁL A NAPĚTÍ

1. 7. listopadu 2012VY_32_INOVACE_170204_Elektricky_potencial_a_napeti_DUM ELEKTRICKÝ POTENCIÁL A NAPĚTÍ Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

2. 1 .Elektrická práce 2. Elektrický potenciál 3. Elektrické napětí 4.Ekvipotenciální plochy 5.Příklady a opakování

3. Elektrická práce Bodový náboj, který je umístěn v elektrostatickém poli, má v určité poloze potenciální energii (Podobně jako těleso v určité výšce v tíhovém poli). Při přemisťování náboje se potenciální energie mění. Práce se koná, jestliže je náboj přemisťován z jedné polohy (místa) do jiné polohy (místa). Práce se vypočítá ze vztahu. EpA – potenciální energie náboje v místě A EpB – potenciální energie náboje v místě B dále

4. Elektrická práce • Práce v elektrostatickém poli je určena změnou potenciální energie při přemisťování náboje. B E A dále

5. Elektrická práce • Při pohybu ve směru působení elektrické síly se potenciální energie náboje zmenšuje a při pohybu proti směru působení elektrické síly se potenciální energie náboje zvětšuje (podobně jako u pole tíhového). • Jako hladina nulové potenciální energie je zvolen povrch Země. Tělesa vodivě spojená se zemí mají potenciální energii nulovou, říkáme o nich, že jsou uzemněná. zpět na obsah další kapitola

6. Elektrický potenciál • je definovaný jako podíl potenciální energie náboje v určitém místě elektrostatického pole a tohoto náboje • značí se φ, jednotkou volt [V] nebo [J . C-1] dále

7. Elektrický potenciál Elektrický potenciál povrchu Země je nulový. Má-li těleso vyšší potenciál než povrch Země, pak je tento potenciál kladný. Má-li těleso nižší potenciál než povrch Země, pak je tento potenciál záporný. zpět na obsah další kapitola

8. Elektrické napětí Mezi místy s různým potenciálem vzniká elektrické napětí. Elektrické napětí mezi dvěma body elektrostatického pole je rovno rozdílu jejich potenciálů. Elektrické napětí je tedy určeno jako práce vykonaná elektrickými silami při přemisťování náboje mezi dvěma místy elektrostatického pole. Elektrické napětí se značí se U a jednotkou je volt [V] nebo [J . C-1]. Alessandro Volta na Wikipedii dále

9. Elektrické napětí Elektrické napětí měříme voltmetrem. Pro homogenní pole platí: E – elektrická intenzita pole d – vzdálenost mezi deskami Obr. 1 zpět na obsah další kapitola

10. Ekvipotenciální plochy • Pohybuje-li se náboj kolmo k siločárám elektrického pole, jeho potenciální energie náboje se nemění (elektrická síla nekoná práci). • Ekvipotenciální plocha • je plocha, která je ve všech bodech kolmá k siločarám elektrického pole • má všude stejný potenciál (hladina stejného potenciálu) • Radiální pole • ekvipotenciální plochy jsou kulové se středem v bodovém náboji • v blízkosti náboje se potenciál mění rychle • ve větší vzdálenosti od náboje se potenciál mění pomaleji dále

11. Ekvipotenciální plochy • potenciál lze vypočítat: • potenciál ve velké vzdálenosti se bude blížit nule Obr. 2 dále

12. Ekvipotenciální plochy • Homogenní pole • ekvipotenciální jsou rovnoběžné roviny (rovnoběžně s deskami, které tvoří pole) • protože E = konst., mění se potenciál rovnoměrně • potenciál lze vypočítat • d- vzdálenost desek Obr. 3 zpět na obsah další kapitola

13. Příklady a opakování Příklad č. 1 Jaký elektrický potenciál má povrch kulového vodiče, jestliže při nanášení náboje 60 μC z povrchu Země na povrch vodiče vykoná práci 0,3 J? řešení

14. Příklady a opakování Q = 60 μC W = 0,3 J __________________ φ = ? [V] Povrch vodiče má potenciál 5 kV. další příklad

15. Příklady a opakování Příklad č.2 Vzdálenost dvou rovnoběžných kovových desek je 14 cm. Určete velikost intenzity elektrického pole mezi deskami. Mezi deskami je napětí 700V. řešení

16. Příklady a opakování d = 14 cm U = 700 V _________________________________________ E = ? [V . M-1] Elektrické pole má intenzitu 5 kV. m-1. dále

17. Příklady a opakování Přiřaďte vztahy k fyzikálním veličinám. Elektrický potenciál Elektrické napětí Elektrický potenciál radiálního pole Elektrický potenciál homogenního pole Elektrická práce zpět na obsah konec

18. POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

19. CITACE ZDROJŮ Obr. 1 VITTORATOS, Christos. File:Behrens-voltmetre.jpg: WikimediaCommons [online]. 6.August 2006 [cit. 2012-11-07]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ae/Behrens-voltmetre.jpg?uselang=cs Obr. 2 PAJS. Soubor:Poleradialniekvipotencialy.svg: WikimediaCommona [online]. 17 June 2007 [cit. 2012-11-07]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Pole_radialni_ekvipotencialy.svg Obr. 3 PAJS. Soubor:Polehomogenniekvipotencialy.svg: WikimediaCommona [online]. 17 June 2007 [cit. 2012-11-07]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6f/Pole_homogenni_ekvipotencialy.svg Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

20. Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová