Gymnázium, Havířov -Město, Komenského 2, p.o

1. Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o soubor prezentací FYZIKA PRO III. ROČNÍK GYMNÁZIA Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. F14 - ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH I Mgr. Alexandra Bouchalová • Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „Podpora chemického a fyzikálního vzdělávání na gymnáziu Komenského v Havířově“

2. ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH I • Elektrický odpor kovového vodiče • Ohmův zákon pro část obvodu • Závislost odporu kovového vodiče na t • Rezistory a jejich spojování • Měření elektrického proudu a napětí Elektrický proud v kovech I 2

3. Opakování • Čím je tvořen elektrický proud v kovech? • Jaký je dohodnutý směr elektrického proudu v obvodu? • Jak měříme elektrický proud? • Jaké jsou účinky elektrického proudu? • Uveď způsoby výroby elektrického napětí. Elektrický proud v kovech I 3

4. Elektrický odpor kovového vodiče • Neuspořádaným tepelným pohybem těchto atomů je pohyb volných elektronů omezován. • Každý vodič tedy klade elektrickému prouduelektrický odpor, který musí být překonáván elektrickým napětím. • Když kovovým vodičem protéká elektrický proud, pohybují se volné elektrony mezi atomy vodiče. + – Elektrický proud v kovech I 4

5. Elektrický odpor kovového vodiče V A V V konstantní teplota chladicí lázeň Elektrický proud v kovech I 5

6. Elektrický odpor kovového vodiče I [A] ocel konstantan U [A] Elektrický proud v kovech I 6

7. Ohmův zákon pro část obvodu = konst. U U I I • Pokud má vodič stálou teplotu je proud přímoúměrný napětí mezi konci vodiče: I ~ U. • 1826 – Georg Simon Ohm Elektrický odpor = rezistance Elektrický proud v kovech I 7

8. Ohmův zákon pro část obvodu ohm Elektrická vodivost G siemens Elektrický proud v kovech I 8

9. Ohmův zákon pro část obvodu • Odpor kovového vodiče • je přímoúměrný jeho délce l, • je nepřímoúměrný jeho průřezuS, • závisí na materiálu vodiče. je rezistivita = měrný odpor Elektrický proud v kovech I 9

10. Závislost odporu kovového vodiče na teplotě • Sledujme vlastnosti kovovéhovodiče při změně teploty. • Popiš jev, který nastane při zahřívání elektrického vodiče. • Sestavme tabulku a VA charakteristiku. 0 V A Elektrický proud v kovech I 10

11. Elektrický odpor kovového vodiče I [A] ocel konstantan 0 Elektrický proud v kovech I 11

12. Závislost odporu kovového vodiče na teplotě • Elektrický odpor kovových vodičů s rostoucí teplotou lineárně roste. •  - teplotní součinitel elektrického odporu • R1 - odpor při teplotě t1 • t = t - t1 Elektrický proud v kovech I 12

13. Závislost odporu kovového vodiče na teplotě • Rozhodni o závislosti měrného odporu na teplotě a svoji • odpověď zdůvodni. • Měrný elektrický odpor kovových vodičů závisí na teplotě lineárně. • Zjisti teplotní interval, ve kterém je odpor hliníku lineárně závislý • na teplotě. Nakresli v tomto intervalugraf závislosti odporu hliníku • na teplotě, je-li  = 4,9 . 10-3 K-1 a 20 = 2,828 C . cm. Elektrický proud v kovech I 13

14. Rezistor • je pasivní elektrotechnická součástka • IDEÁLNÍ • REÁLNÝ • jediný parametr = odpor R, který nezávisí na vnějších podmínkách • závisí na teplotě • kromě odporu i další parametry • omezená elektrická pevnost • … • Jejich základní funkcí je omezení protékajícího proudu nebo získání napěťového úbytku. Elektrický proud v kovech I 14

15. Rezistor • Jakou schematickou značku má rezistor? • Zjisti, k čemu se dá rezistor využít v praxi. • Jaké druhy rezistorů rozlišujeme? • Závisí ideální rezistor na velikosti proudu, který jím protéká? • Pokus se vyhledat informace o konstrukci rezistorů. • Jaké parametry může rezistor mít? Elektrický proud v kovech I 15

16. Spojování rezistorů - sériové U U2 U3 U1 R3 R1 R2 I  0 U1 1 U2 2 U3 3 x 0 Elektrický proud v kovech I 16

17. Spojování rezistorů - paralelní R1 R2 R3 I1 I2 I3 I U Elektrický proud v kovech I 17

18. Úlohy • Jakým způsobem se rozdělí napětí U při sériovém spojení rezistorů? • Jakým způsobem se rozdělí proud I při paralelním spojení rezistorů? • Kovová tyč, jejíž celkový odpor je 0,1Ω, rozřízneme na 5 stejných dílů a jednotlivé části spojíme paralelně. Jaký bude výsledný odpor? Elektrický proud v kovech I 18

19. Měření elektrického proudu a napětí vodič žárovka rezistor reostat, potenciometr Elektrický proud v kovech I 19

20. A Měření elektrického proudu ampérmetrem výstupní svorka vstupní svorka stupnice korekce nuly schematická značka přepínač rozsahů Elektrický proud v kovech I 20

21. ampérmetr spotřebič Zapojení ampérmetru do série zdroj vodiče Elektrický proud v kovech I 21

22. ampérmetr spotřebič A Schéma zapojení zdroj + vodiče - Elektrický proud v kovech I 22

23. Mi 15 mA = 0,5 mAd-1 = Ki = m 30 d Určení velikosti měřeného proudu výchylka  = 10 d maximální výchylka m = 30 d měřící rozsah Mi = 15 mA Konstanta ampérmetru Měřený proud I = Ki .  = 0,5 mAd-1. 10 d = 5 mA Elektrický proud v kovech I 23

24. Regulace proudu reostatem Malý odpor reostatu Velký odpor reostatu Elektrický proud v kovech I 24

25. Použitá literatura Literatura LEPIL, O. Elektřina a magnetismus, fyzika pro gymnázia. Praha: Prometheus, 2002. ISBN 80-7196-202-3 TKOTZ,K. Příručka pro elektrotechnika. Praha: Europa-Sobotáles, 2002. ISBN 80-86706-00-1 HALLIDAY,D. Fyzika. Elektřina a magnetismus. Brno: VUTIUM, 2000.ISBN 80-214-1868-0 Elektrický proud v kovech I