Radomír Matonoha

Uživatel:   nepřihlášen
úvodúvodInformace o oboru Elektronické počítačové systémyInformace o oboru StrojírenstvíInformace o oboru AdministrativaInformace o oboru Silniční dopravaHlavní obrázek

Elektrický proud jako děj a jako veličina

 

I = Q/t    i = dQ/dt

 

elektrický proud - uspořádaný pohyb volných částic s elektrickým nábojem

-   volné elektrony se pohybují od (-) k (+), proti směru intenzity elektrického pole

-   za směr proudu se podle dohody pokládá směr uspořádaného pohybu kladně nabitých částic – směřuje od (+) k (-)

-   proud je určen jako podíl celkového náboje Q procházejícího rovnoměrně vodičem a doby t, za kterou se tak stane

-   I = Q/t

-   okamžitá hodnota: i = dQ/dt

-   do nákresů se zobrazuje směr proudu prázdnou šipkou

-   při proudu 1 A prochází průřezem vodiče 1 C za 1s

-   [Q] = [I]. [t] = A.s = C – ampérsekunda

-   měří se ampérmetrem

Elektrický proud v kovech

 

Elektrický odpor kovového vodiče. Ohmův zákon pro část obvodu

 

R = U/I    G = I/U = 1/R      R = rl/S

 

voltampérová charakteristika vodiče - závislost proudu na napětí procházejícím vodičem

 

Ohmův zákon  -  pro část obvodu -  pokud má kovový vodič stálou teplotu, je proud procházející vodičem přímo úměrný napětí mezi konci vodiče

-   poměr napětí a proudu v obvodu je konstantní:

-   U/I = konst.

 

elektrický odpor - R - [R] = Ω ohm

-   R = U/I

 

elektrická vodivost  - G - [G] = S siemens

-   G = I/U = 1/R

 

rezistivita - odpor kovového vodiče je přímo úměrný délce a nepřímo úměrný průřezu, závisí na materiálu vodiče

-   R = rl/S

-   [r] = Ω.m  - rezistivita

 

Závislost odporu kovového vodiče na teplotě. Rezistory

 

R = R1(1 + αΔt)

 

- odpor kovových vodičů je na teplotě závislý podle vztahu R = R1(1 + αΔt)

- α - teplotní součinitel elektrického odporu

- dtto: r = r1(1+αΔt)

 

Model vedení elektrického proudu v kovovém vodiči

 

elektronový plyn - v krystalu kovu jsou elektrony volné, chaoticky se pohybující mezi kladnými ionty krystalové mřížky

 

- při vzniku elektrického pole je záporně nabitý elektronový plyn unášen proti směru intenzity pole – nastává unášivý pohyb elektronů – podstata elektrického proudu v kovech

- nepravidelnosti krystalové mřížky se projevují jako elektrický odpor

- rychlost pohybu elektronů je oproti tepelnému pohybu malá

 

supravodivost -  při ochlazení některých kovů na teploty blízké absolutné nule jejich odpor klesá až na neměřitelné hodnoty

Spojování rezistorů

 

R = R1 + R2 + … + Rn

 

sériové zapojení rezistorů - všemi protéká stejný proud, napětí na nich se liší

-   R = R1 + R2 + … + Rn

-   U = U1 + U2 + … + Un

 

paralelní zapojení rezistorů - na všech je stejné napětí, protéká jimi různý proud

-   1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

-   I = I1 + I2 + … + In

 

Zatěžovací charakteristika zdroje. Ohmův zákon pro uzavřený obvod

 

I = Ue/(R + Ri)

 

zatěžovací charakteristika zdroje  - graf závislosti svorkového napětí na odebíraném proudu

-   viz graf str. 70

 

vnitřní odpor - Ri - baterie se chová, jakoby byla složena z ideálního zdroje s konstantním napětím a odporu vnitřního odporu Ri

 

Ohmův zákon pro uzavřený obvod - proud v uzavřeném obvodu je roven podílu elektromotorického napětí zdroje a celkového odporu R + Ri

-   I = Ue/(R + Ri)

 

spojení nakrátko - situace, kdy R = 0 a nastává zkrat; zabraňují mu pojistky a jističe

 

Příklady sériově a paralelně spojených obvodů

 

regulace proudu a napětí reostatem - viz obr. str. 73 nahoře

-   R = (UeUj)/Ij

 

regulace proudu a napětí potenciometrem -  obvod je kombinací sériového a paralelního zapojení rezistorů

Kirchhoffovy zákony

 

elektrické sítě – složitější elektrické obvody

 

uzel – místo, kde se stýkají minimálně tři vodiče

 

větev – vodivé spojení uzlů

 

1. Kirchhoffův zákon  - pro uzel elektrické sítě

-   algebraický součet proudů v uzlu je nulový

-   Σ Ik = 0

 

2. Kirchhoffův zákon  - pro jednoduchou smyčku elektrické sítě

-   součet úbytků napětí na rezistorech je v uzavřené smyčce stejný jako součet elektromotorických napětí zdrojů

-   Σ RkIk = Σ Uej

 

pro dosazování platí - pro proudy tekoucí do zvoleného uzlu znaménko +, odtékající –

-   při vytvoření smyčky: elektromotorická napětí orientovaná souhlasně se směrem obíhání ve smyčce +, opačně –

-   toto celé se dosadí do soustavy rovnic

 

Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosměrného proudu

 

QJ = U2t/R = I2Rt      P = UI = U2/R = I2R     η = W/Wz = U/Ue = R/(R + Ri)

 

->> W = UQ > Q = It >> W = UIt  > I = U/R U = IR >> W = U2t/R = I2Rt

 

Joulovo teplo  - QJ - teplo vyvolané změnou vnitřní energie vlivem průchodu proudu

-   QJ = U2t/R = I2Rt

 

výkon elektrického proudu ve spotřebiči - P = W/t = U2t/Rt = U2/R = I2Rt/t = I2R = UI

 

účinnost přeměny energie v obvoduη = W/Wz = U/Ue = R/(R + Ri) – viz graf str. 79 a související odvození – Pmax  je při I = Ue/2Ri

 





Přiložené soubory

Na tuto stránku byly připojeny následující soubory:

#1

Dokument aplikace Microsoft Word

DOC

Informace o souboru
Jméno:priklady---vedeni-el-proudu-v-latkach.doc
Popis:--
Velikost:       379 kb
Staženo:2312x
Nahráno:17. listopadu 2008
Stažení souboru

Pro stažení souboru klikněte na odkaz

[   Stáhnout soubor   ]


#2

Dokument aplikace Microsoft Word

DOC

Informace o souboru
Jméno:reseni---el-proud-v-latkach.doc
Popis:--
Velikost:       972 kb
Staženo:1249x
Nahráno:17. listopadu 2008
Stažení souboru

Pro stažení souboru klikněte na odkaz

[   Stáhnout soubor   ]



Aktualizováno:   09. října 2008 20:29:47

Stránka byla zobrazena:   3371x