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

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

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

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“

F14 - ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH I

SOUBOR PREZENTACÍ FYZIKA PRO III. ROČNÍK GYMNÁZIA

Mgr. Alexandra Bouchalová

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH I

Elektrický odpor kovového vodičeOhmův zákon pro část obvoduZávislost odporu kovového vodiče na tRezistory a jejich spojováníMěření elektrického proudu a napětí

Elektrický proud v kovech I 2

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 odpor kovového vodiče


Když kovovým vodičem protéká elektrický proud, pohybují se volné elektrony mezi atomy vodiče.

Neuspořádaným tepelným pohybem těchto atomů je pohyb volných elektronů omezován.

Každý vodič tedy klade elektrickému proudu elektrický odpor, který musí být překonáván elektrickým napětím.

+ –



VAVV

U [V] 1 2 3 4 5

I [A]0,48 0,95 1,45 1,90 2,35 ocel0,28 0,55 0,83 1,10 1,40 konstantan

chladicí lázeň

konstantní teplota

Konstantan je slitina mědi a niklu

v poměru obvykle 55 % mědi a 45 % niklu.

Její název souvisí s tím, že její rezistivita

je

v širokém rozsahu teplot přibližně

konstantní.

Používá se mj. v termočláncích.



U [V] 1 2 3 4 5


ocel

konstantan

I [A]

U [V]

Ohmův zákon pro část obvodu


U [V] 1 2 3 4 5


ocel konstantan

U

I

2,1 2,1 2,1 2,1 2,13,6 3,6 3,6 3,6 3,6

Pokud má vodič stálou teplotu je proud přímoúměrný napětí mezi konci vodiče: I ~ U.

1826 – Georg Simon Ohm

U

I= konst.

IU

R Elektrický odpor = rezistance



1AV]I[]U[

]R[ohm

RUI

G1 Elektrická vodivost G

SVA]U[]I[

]G[ 1siemens



Sl

ρR je rezistivita = měrný odpor

m][

Odpor kovového vodičeje přímoúměrný jeho délce l, je nepřímoúměrný jeho průřezu S,závisí na materiálu vodiče.

Závislost odporu kovového vodiče na teplotě


VA

Sledujme vlastnosti kovového vodiče při změně teploty.Popiš jev, který nastane při zahřívání elektrického vodiče.Sestavme tabulku a VA charakteristiku.

0



U [V] 1 2 3 4 5


R [Ω] ocel konstantan

2,2 2,4 2,6 2,8 3,13,6 3,6 3,6 3,6 3,6

ocel

konstantan

0 1 2 3 4 5 60

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

U [V]

I [A]

0



Elektrický odpor kovových vodičů s rostoucí teplotou lineárně roste.

)t(RR 11

- teplotní součinitel elektrického odporuR1 - odpor při teplotě t1

t = t - t1



Měrný elektrický odpor kovových vodičů závisí na teplotě lineárně.

)t( 11

Rozhodni o závislosti měrného odporu na teplotě a svoji

odpověď zdůvodni.

Zjisti teplotní interval, ve kterém je odpor hliníku lineárně závislý

na teplotě. Nakresli v tomto intervalu graf závislosti odporu hliníku

na teplotě, je-li = 4,9 . 10-3 K-1 a 20 = 2,828 C . cm.

Rezistor


je pasivní elektrotechnická součástka

IDEÁLNÍ REÁLNÝ

jediný parametr = odpor R, který nezávisí na vnějších podmínkách

závisí na teplotěkromě odporu i další

parametryomezená elektrická

pevnost…

Jejich základní funkcí je omezení protékajícího proudu nebo získání napěťového úbytku.

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?

Spojování rezistorů - sériové


R1 R3R2I

x0

0

1

2

3

UU1

U1

U2

U2

U3

U3

IRIRIRU 321

I)RRR(U 321

IRU

321 RRRR

Spojování rezistorů - paralelní


I

I1

I2

I3

R1

R3

R2

U

321 RU

RU

RU

I

321

111RRR

UI

RU

I 321321

1111GGG

RRRRG

Úlohy


• Kovová tyč, jejíž celkový odpor je 0,1Ω, rozřízneme na 5 stejných dílů a jednotlivé části spojíme paralelně. Jaký bude výsledný odpor?

• Jakým způsobem se rozdělí napětí U při sériovém spojení rezistorů?

• Jakým způsobem se rozdělí proud I při paralelním spojení rezistorů?

Měření elektrického proudu a napětí


vodič

žárovka

rezistor

reostat, potenciometr

Měření elektrického proudu ampérmetrem


vstupní svorka

stupnice

korekce nuly

přepínač rozsahů

schematická značka

A

výstupní svorka

Zapojení ampérmetru do série


zdroj

spotřebič

ampérmetr

vodiče

Schéma zapojení


zdroj

spotřebič

ampérmetr

vodiče+

-

A

Určení velikosti měřeného proudu


výchylka = 10 d

Ki =Mi

m=

15 mA30 d

= 0,5 mAd-1

I = Ki . = 0,5 mAd-1. 10 d = 5 mA

maximální výchylka m = 30 d

měřící rozsah Mi = 15 mA

Konstanta ampérmetru

Měřený proud

Regulace proudu reostatem


Malý odpor reostatu Velký odpor reostatu

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

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

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“

SOUBOR PREZENTACÍ FYZIKA PRO III. ROČNÍK GYMNÁZIA

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

Documents

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