16. Elektrický prúd v kovoch

Prírodné vedy » Fyzika

Autor: Dievča ursula (17)
Typ práce: Maturita
Dátum: 03.06.2019
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 850 slov
Počet zobrazení: 104
Tlačení: 10
Uložení: 10

16. Elektrický prúd v kovoch

  • elektrický prúd ako fyzikálny jav – usporiadaný pohyb voľných častíc s elektrickým nábojom (voľných elektrónov)
  • podmienky vzniku elektrického prúdu sú – prítomnosť voľných elektrónov

- trvale udržiavané elektrické pole

  • smer elektrického prúdu bol stanovený dohodou ako smer pohybu kladných častíc ( od plus k mínus)
  • jednosmerný elektrický prúd bol je taký, ktorého smer sa nemení
  • striedavý elektrický prúd je taký, ktorého smer sa pravidelne mení
  • pri prechode elektrického prúdu kovom sa tento zohrieva
  • elektrický prúd ako fyzikálna veličina – elektrický prúd udáva náboj, ktorý prejde prierezom vodiča za jednotku času

I = ΔQ / Δt [I] = A

  • konštantný prúd – prúd, ktorého hodnota sa s časom nemení (za rovnaké časové intervaly prejde prierezom vodiča vždy rovnaký náboj)
  • prúd meriame ampérmetrom a sériovo
  • zdroj elektrického napätia – zariadenie medzi pólmi, ktorého je trvale udržiavané elektrické napätie pôsobením neelektrostatických síl

- póly vyvedené na povrch zdroja a upravené na pripojenie vodiča sa volajú svorky zdroja


  • v obvode sa voľné elektróny pohybujú vplyvom elektrostatických síl zo zápornej na kladnú svorku zdroja
  • aby sa náboje na póloch zdroja neminuli vo vnútri zdroja musia pôsobiť neelektrostatické sily v dôsledku, ktorého sa náboj na póloch obnoví (prevládajú nad elektrostatickými)
  • druhy neelektrostatických síl :

1) elektrochemický zdroj – chemická reakcia elektród a elektrolytu (akumulátor,galvanické články)

2) elektrodynamický zdroj – pohybom vodiča v magnetickom poli (dynamo, alternátor)

3) mechanický zdroj – trenie pásu a jeho pohyb

4) fotoelektrický zdroj – pôsobením svetla s elektrónmi v kovoch (fotočlánok)

5) termoelektrický zdroj – teplotný rozdiel medzi ohrievaným spojom a voľnými koncami

  • jednou zo základných charakteristík každého zdroja je elektromotorické napätie zdroja – charakterizuje prácu vykonanú neelektrostatickými silami vo vnútri zdroja pri prenesení jednotkového náboja

U e = W z / Q

  • napätie, ktoré nameriame v obvode sa nazýva svorkové napätie – charakterizuje prácu, ktorú vykonávajú elektrostatické sily v obvode pri prenesení jednotkového náboja
  • svorkovéje vždy menšie ako elektromotorické, lebo elektrostatické sily vykonajú menšiu prácu ako neelektrostatické
  • elektromotorické a svorkové sa rovnajú len v prípade, že zdroj nie je zaťažený
  • Ohmov zákon pre časť obvodu – platí pre ktorúkoľvek časť obvodu okrem zdroja
  • elektrický prúd v kovovom vodiči je priamo úmerný elektrickému napätiu medzi koncami vodiča

U / I = R => konšt. I = G . U [G] = S => Siemens

  • G – vodivosťou
  • Ohmov zákon pre uzavretý obvod – uzavretý obvod má dve časti a to :

1) vonkajšiu časť, ktorá je charakterizovaná odporom R (vodiče, spotrebiče, merače)

2) vnútorná časť, ktorá je charakterizovaná vnútorným odporom R i

  • elektrický zdroj dodáva do uzavretého obvodu energiu

E z = E + E i

  • elektromotorické napätie zdroja sa rovná súčtu napätí na vonkajšej a vnútornej časti obvodu

I = U e / ( R + R i )

  • prúd v uzavretom obvode sa rovná podielu elektromotorického napätia zdroja a celkového odporu vonkajšej a vnútornej časti obvodu
  • prúd v obvode závisí odvlastnosti zdroja (U e a R i ) a od vlastnosti obvodu ( R )

U = U e – R i . I

  • elektrický odpor – charakteristika vodiča, nezávisí od prúdu prechádzajúceho vodičom a od napätia na koncoch vodiča
  • závisí od : geometrických rozmerov vodiča, merného elektrického odporu vodiča a od teploty vodiča

R = ƍ . l / S R = R 0 . (1 + α . Δ t ) [R] = Ω => Ohm

  • jednotkou merného elektrického odporu je Ohmmeter
  • merná elektrická vodivosť – prevrátená hodnota merného elektrického odporu

γ = 1 / ƍ [γ] = S / m

  • súčiastky, ktoré majú stály elektrický odpor sa volajú rezistory
  • súčiastky s meniteľným odporomreostaty
  • pri výbere vhodného rezistora používame voltampérovu charakteristiku vodiča

  • čím strmší je graf, tým má vodič väčšiu vodivosť a menší odpor
  • rezistory môžeme spájať – 1) sériovo

2) paralelne


  • Kirchhoffove zákony – rozvetvené elektrické obvody sú tvorené viacerými zdrojmi, rezistormi a spotrebičmi => elektrické siete
  • sú zovšeobecnením Ohmových zákonov pre rozvetvené elektrické obvody
  • vetva – časť elektrického obvodu medzi dvomi uzlami
  • uzol – miesto v elektrickom obvode kde sa stretnú aspoň tri vodiče
  • algebraický súčet prúdov v uzle sa rovná nule, prúdy ktoré do uzla vstupujú sú kladné a tie čo vystupujú sú záporné, vyjadrujú zákon zachovania náboja ( náboj sa nemôže nikde v obvode hromadiť)
  • v jednoduchej časti elektrickej siete sa súčet elektromotorických napätí zdrojovrovná súčtu úbytkov napätí na rezistoroch
  • majú praktické využitie – zväčšenie rozsahu ampérmetra alebo voltmetra
  • rozsah ampérmetra zväčšíme tak, že k nemu paralelne pripojíme bočník s odporom

R b = R A / n – 1

  • rozsah voltmetra zväčšíme tak, že k nemu sériovo pripojíme predradný rezistor s odporom

R p = (n – 1) . R V

  • práca a výkon v obvode s konštantným prúdom – pri prenose častíc s nábojom vo vonkajšej časti obvodu sa koná práca

W = U . I . t

  • výkon tejto vonkajšej časti je potom – P = R . I 2
  • pri premiestnení častíc s nábojom vo vnútri zdroja sa koná práca – W z = U e . I . t
  • vnútorná časť obvodu má potom výkonP z = U e2 / R + R i
  • účinnosť zdroja – veličina charakterizujúca akú časť práce zdroja spotrebič využije

η = R / R + R i - v percentách

Učebný materiál si môžeš pozrieť v dokumente PDF kliknutím na nasledujúci odkaz:
Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (10-najlepšie, priemer: 0)


Založiť nové konto Pridať nový referát

Odporúčame

Prírodné vedy » Fyzika

:: KATEGÓRIE - Referáty, ťaháky, maturita:

0.030