Fyzika 8.ročník ZŠ

Creation IP&RK

Elektrické jevy II.Elektrické jevy II.

Ohmův zákon, řazení R Ohmův zákon, řazení R v obvodechv obvodech

Elektrický odpor je fyzikální veličina charakterizující schopnost elektrických vodičů vést elektrický proud. Hodnota elektrického odporu je dána materiálem, tvarem i teplotou vodiče.

Elektrický odpor

Označení veličiny: RZákladní jednotka: 1 (čti „ohm“)Vedlejší jednotky: 1 k = 1 000 1 M = 1 000 000

Převrácená hodnota elektrického odporu se nazývá Vodivost:

Ohmův zákonOhmův zákon vyjadřuje vztah mezi elektrickým odporem,

napětím a proudem. Je pojmenován podle svého objevitele Georga Ohma.

Elektrický proud v kovovém vodiči je při stálém odporu přímo úměrný napětí na koncích vodiče. Je-li napětí na koncích vodiče stálé, je proud nepřímo úměrný odporu vodiče.

Další vztahy:Kde: U je napětí ve V I je proud v A

Vodič má elektrický odpor 1 , jestliže při elektrickém napětí 1V mezi konci vodiče prochází vodičem proud 1 A.

Chceš si sestavit svůj elektrický obvod ???Vyber si jeden nebo oba odkazy a zkus své schopnosti :

Stavebnice č. 1

Stavebnice č. 2

Praktické příklady na využití Ohmova zákonaPříklad 1: Rezistorem o odporu 600 prochází proud 5 mA. Jaké je napětí mezi svorkami rezistoru?

Zápis: R = 600 I = 5 mA = 0,005 A U = ? (V)

Výpočet:U = R * IU = 600 * 0,005 = 3 (V)

Mezi svorkami rezistoru je napětí 3 V.

U = ?

Praktické příklady na využití Ohmova zákonaPříklad 2: Žárovka je připojena ke zdroji elektrického napětí 230 V. Vláknem žárovky prochází proud 0,2 A. Urči elektrický odpor vlákna svítící žárovky při ustálené teplotě.

Zápis: U = 230 V I = 0,2 A R = ? () Výpočet:

R = U / IR = 230 / 0,2 = 1 150 ()

Elektrický odpor vlákna žárovky je 1 150 .

R = ?

Praktické příklady na využití Ohmova zákonaPříklad 3: Rezistor o odporu 1,2 je připojen ke zdroji napětí 12 V. Jaký proud prochází rezistorem?

I = ?

Zápis: R = 1,2 U = 12 V I = ? ( A )

Výpočet:I = U / RI = 12 / 1,2 = 10 ( A )

Rezistorem prochází proud 10 A.

Praktické příklady na využití Ohmova zákona

Praktické příklady na využití Ohmova zákona

Závislost elektrického odporu na vlastnostech vodiče

S

lR

Odpor elektrického vodiče je přímo úměrný jeho délce l a materiálu vodiče ρ a nepřímo úměrný obsahu příčného řezu vodiče S.

Elektrický odpor měříme ohmmetrem.

S rostoucí teplotou se odpor kovů zvyšuje!! Odkaz

S

lR

R = elektrický odpor v = měrný elektrický odpor (rezistivita) v .ml = délka vodiče v mS = průřez vodiče v m2

Rezistivita (též měrný elektrický odpor nebo také specifický elektrický odpor) je fyzikální veličina, vyjadřující velikost elektrického odporu vodiče s jednotkovým obsahem průřezu (1m2) na jednotku délky (1m).

WIKIPEDIE

Vzorový příklad

?

000000019,0019,0

005,05

000025,025 22

R

mm

mmml

mmmS

mR

R

S

lR

0038,0 0000038,0

000025,0

005,0000000019,0

Odpor vodiče je 0,0038 mΩ.

Zdá se ti výpočet „šílený“?

Zopakuj si matematiku – přepiš čísla do tvaru a.10n a počítej s mocninami!!!

Vzorový příklad

?

10*9,1019,0

10*55

10*5,225

8

3

252

R

mm

mmml

mmmS

mR

R

S

lR

0038,0 0000038,010.8,310.8,3

10.5,2

10.510.9,1

6538

5

38

Odpor vodiče je 0,0038 mΩ.

A je to !!!

Výsledný odpor rezistorů spojených v elektrickém obvodu

Problematika zjišťování výsledného odporu ve složitějších elektrických obvodech je velmi dobře popsána v prezentaci ODPORSITE.pps, která je dostupná na webu ZŠ Šenov

Odpor sítě. pps

Následující tři snímky jsou z této prezentace překopírovány (s vírou, že autorovi toto není proti mysli):

Výsledný odpor rezistorů spojených v elektrickém obvodu

R 1 R 2

R 3 R 5 R 7

R 6 R 4

Ucelk

V1 V2 V3 R1 = 10 R2 = 20 R 3 =70

R 4 = 30 R 5 = 20 R 6 = 40 R 7 = 10

Ucelk = 230 V

1.Sečtu R1 a R2 R12=R1+R2 R12=10+20 R12=30

2.Vypočtu odpor Ra

312

312

RR

RRRa

21100

2100

7030

7030aR

3.Vypočtu Rb

1250

600

2030

2030

54

54

RR

RRRb

850

400

1040

1040

76

76

RR

RRRc

4.Vypočtu Rc

5.Vypočtu Rcelko

Rcelko = Ra+Rb+RcRcelko = 21+12+8Rcelko = 41

6. Vypočtu celkový proud

AV

R

UI

celk

celkcelk 61.5

41

230

V1

7.Vypočtu napětí na I.uzluU1 = Icelk ×Ra U1 = 5.61A×21U1 = 117,8V

8.Vypočtu napětí na II.uzluU2 = Icelk ×Ra U2 = 5.61A×12U2 = 67.32V

9.Vypočtu napětí na III.uzluU3 = Icelk ×Ra U3 = 5.61A×8U3 = 44,88 V

V3V2

Úkol zní:Vypočti proudy, které procházíjednotlivými rezistory (odpory) a napětí na voltmetrech V1-V3.

R 1 R 2

R 3 R 5 R 7

R 6 R 4

Ucelk

V1 V2 V3 R1 = 10 R2 = 20 R 3 =70

R 4 = 30 R 5 = 20 R 6 = 40 R 7 = 10

Ucelk = 230 V

U344,88V

U267.32V

U1117,8V

Icelk – 5.61 A

R12=30 IR12

IR3

10.Vypočtu proudy na I.uzlu

AV

R

UI

RR 93.3

30

8.117

12

112

AV

R

UIR 68.1

70

8.117

3

13

11.Vypočtu proudy na II.uzlu

AV

R

UIR 24.2

30

32.672

44

AV

R

UIR 37.3

20

32.672

55

12.Vypočtu proudy na III.uzlu

AV

R

UIR 12.1

40

88.443

66

AV

R

UIR 49.4

10

88.443

77

Brnkačka ne?

R1

R2

U

R3

U = 10 VR1 = 3 R2 = 5 R3 = 15 Jaké proudy protékají odpory R1, R2 a R3? (2 body)Jaký je výsledný odpor sítě ? (1 body)

15

3

15

9

15

135115

1

5

1

3

11

1111

321

R

R

RRRR

R 5

3

67.13

5

3

15R

1,8758

15

53

53

21

21

RR

RRRx

67.116.875

28.125

15875.1

15875.1

3

3

RR

RRR

x

x

Taky brnkačka ne?

1. Příklad k procvičení:

Rezistory o odporu 150 a 250 jsou zapojeny v elektrickém obvodu za sebou. Mezi jejich vnějšími svorkami je napětí 30 V:

a) Nakresli schéma obvodu

b) Urči výsledný odpor obou rezistorů R

c) Urči proud procházející obvodem I

d) Urči napětí U1 a U2 .

b) R = 150 + 250 = 400 ()c) I = U / R = 30 / 400 = 0,075 (A)d) U1 = R1 . I = 150 . 0,075 = 11,25 (V) U2 = R2 . I = 250 . 0,075 = 18,75 (V) U = U1 + U2 = 11,25 + 18,75 = 30 (V)

a) Schéma zapojení:Platí:

Řešení:

2. Příklad k procvičení:

V elektrickém obvodu jsou zapojeny dva rezistory paralelně. První rezistor má odpor 1,5 k a prochází jím proud 4 mA. Druhý rezistor má odpor 0,8 k :

a) Nakresli schéma obvodu

b) Urči výsledný odpor obou rezistorů R

c) Urči proud I2

d) Urči proud procházející nerozvětvenou částí obvodu I.

Řešení:a) Schéma zapojení:

Platí:

A toto už zkus A toto už zkus sám !!!sám !!!

NEZAPOMEŇElektřina je dobrý sluha,

ale i zlý pán.

Při práci s elektrickými zařízeními vždy dodržuj bezpečnost!!!

KONEC

II. ČÁSTI