Elektrický odpor

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet Fyzika

Ročník, triedy: 1.A

Tematický celok: Elektrina a magnetizmus

Vypracoval: RNDr. Marián Koreň

Dátum: jún 2013

Obsah• Elektrický odpor• Rozdelenie látok podľa odporu• Závislosť odporu od parametrov • Závislosť odporu od dĺžky• Závislosť odporu od plochy rezu• Závislosť odporu od látky• Závislosť odporu od teploty• Analýza grafu• Paradox• Odpor zohriateho vodiča• Zdroje

2

Elektrický odpor

3

Voľné elektróny pri svojom pohybe narážajú do atómov. Atómy kmitajú okolo rovnovážnych polôh. Zrážky s atómami brzdia pohyb elektrónov.

Voľné elektróny pri svojom pohybe narážajú do atómov. Atómy kmitajú okolo rovnovážnych polôh. Zrážky s atómami brzdia pohyb elektrónov.

Je to fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje schopnosť materiálu brániť prechodu elektricky nabitých častíc látkou.

Je to fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje schopnosť materiálu brániť prechodu elektricky nabitých častíc látkou.

Odpor je definovaný ako podiel napätia a prúdu prechádzajúceho látkou následkom tohto napätia: R=U/I.

Odpor je definovaný ako podiel napätia a prúdu prechádzajúceho látkou následkom tohto napätia: R=U/I.

Rozdelenie látok podľa odporu

4

Vodiče – majú malý elektrický odpor kovy, slaná voda, ionizovaný vzduch

Izolanty – majú veľký elektrický odporsuché drevo, plasty, sklo, destilovaná voda, vzduch

Polovodiče – elektrický odpor výrazne závisí od teplotykremík, germánium, selén, telúr

Vodiče – majú malý elektrický odpor kovy, slaná voda, ionizovaný vzduch

Izolanty – majú veľký elektrický odporsuché drevo, plasty, sklo, destilovaná voda, vzduch

Polovodiče – elektrický odpor výrazne závisí od teplotykremík, germánium, selén, telúr

5

Závislosť odporu od parametrov vodiča

ρ [Ω.m] - merný elektrický odpor (rezistivita)

l [m] - dĺžka vodičaS [m2] - obsah priečneho rezu vodiča

ρ [Ω.m] - merný elektrický odpor (rezistivita)

l [m] - dĺžka vodičaS [m2] - obsah priečneho rezu vodiča

Závislosť odporu od dĺžky

6

Elektrický odpor závisí od dĺžky vodiča priamoúmerne: R l

Umožňuje zostrojenie prvku s premenlivým odporom – reostat (potenciometer)

Elektrický odpor závisí od dĺžky vodiča priamoúmerne: R l

Umožňuje zostrojenie prvku s premenlivým odporom – reostat (potenciometer)

7

Závislosť odporu od plochy rezu

Elektrický odpor závisí od plochy prierezu nepriamoúmerne.Čím je vodič hrubší, tým je jeho elektrický odpor menší

Elektrický odpor závisí od plochy prierezu nepriamoúmerne.Čím je vodič hrubší, tým je jeho elektrický odpor menší

Závislosť odporu od látky

8

Merný elektrický odpor:kovy 10−8 Ωmpolovodiče 10−2 109 Ωm izolanty 109 Ωm

Merný elektrický odpor:kovy 10−8 Ωmpolovodiče 10−2 109 Ωm izolanty 109 Ωm

Porovnanie elektrického odporu látokPorovnanie elektrického odporu látok

Závislosť odporu od teploty

9

Elektrický odpor vodičov závisí od teploty približne priamoúmerne.Elektrický odpor vodičov závisí od teploty približne priamoúmerne.

Analýza grafu

10

Na grafe je vyznačená závislosť odporu kovového vodiča od teploty. Aký odpor má vodič pri teplote 20 °C a 40 °C? Akú teplotu má vodič, ak jeho odpor je 15 Ω, 16,5 Ω a 18 Ω?

Na grafe je vyznačená závislosť odporu kovového vodiča od teploty. Aký odpor má vodič pri teplote 20 °C a 40 °C? Akú teplotu má vodič, ak jeho odpor je 15 Ω, 16,5 Ω a 18 Ω?

Vypočítajte teplotný súčiniteľ elektrického odporu tohto vodiča. O aký kov sa pravdepodobne jedná?

Vypočítajte teplotný súčiniteľ elektrického odporu tohto vodiča. O aký kov sa pravdepodobne jedná?

15,75 Ω, 17,25 Ω, 30oC, 50oC, 5.10-3K-1

15,75 Ω, 17,25 Ω, 30oC, 50oC, 5.10-3K-1

Paradox

11

Dve tyčinky rovnakého priemeru, jedna z ocele a druhá zo špeciálnej uhlíkovej zliatiny, sú spojené za sebou. Pri akom pomer dĺžok obidvoch tyčiniek nebude odpor tejto sústavy závisieť na teplote?

Dve tyčinky rovnakého priemeru, jedna z ocele a druhá zo špeciálnej uhlíkovej zliatiny, sú spojené za sebou. Pri akom pomer dĺžok obidvoch tyčiniek nebude odpor tejto sústavy závisieť na teplote?

280280

Odpor zohriateho vodiča

12

Na jednom konci valcového medeného vodiča s odporom 10 Ω (pri teplote 0 °C) je udržiavaná teplota 20 °C, na druhom konci teplota 400 °C. Určte odpor vodiča, ak teplota pozdĺž vodiča klesá rovnomerne.

Na jednom konci valcového medeného vodiča s odporom 10 Ω (pri teplote 0 °C) je udržiavaná teplota 20 °C, na druhom konci teplota 400 °C. Určte odpor vodiča, ak teplota pozdĺž vodiča klesá rovnomerne.

R = 18 Ω R = 18 Ω

Použité zdroje

13

Fyzika pre 1. ročník gymnázií, Koubek, Šabo, SPN Bratislava 2004Fyzika pre 1. ročník gymnázia, Koubek, Lapitková, Demkanin, EDUCO 2009http://www.fzu.cz/~kolorenc/cs/lattice_clean_250x243.pnghttp://files.elektrotechnik.webnode.sk/200000314-8c7448d6e7/sparksmall.jpghttp://www.spsemoh.cz/vyuka/zel/obrazky/rezpvyp.pnghttp://www.radioold.com/Utstyr_deler/reostat.jpghttp://www.chinamobil.ru/bb/files/reostat_108.jpghttp://i.idnes.cz/10/052/cl6/VSE2103bc_kabel.jpghttp://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UT_html/VsG/Vs1-10_files/image006.jpghttp://fyzikalniulohy.cz/_upload/00092/graf_velky.gifhttp://sk.wikipedia.org/wiki/Mern%C3%BD_elektrick%C3%BD_odporhttp://fyzikalniulohy.cz/uloha.php?uloha=92http://fyzikalniulohy.cz/uloha.php?uloha=699