Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Elektrické pole a elektrický prúd - Coggle Diagram

- - - - Coulombov zákon
        
        pre veľkosť elektrickej sily platí
        
        je nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti r
        
        je priamo úmerná súčinu nábojov Q1 a Q2
        
        bodový náboj
        
        si predstavujeme ako hmotný bod, ktorého elektrický náboj je rovnaký ako náboj na zelektrizovanom telese
        
        veľkosť elektrickej sily Fe je priamo úmerná súčinu bodových nábojov Q1,Q2 a nepriamo úmerná druhej mocnine ich vzdialeností
- - - - látka (pevná, kvapalná, plynná),
      - pole (gravitačné, magnetické, elektrické)
  - - - radiálne(centrálne)
        
        radiálne pole je v okolí bodového náboja
        
        intenzita elektrického poľa E smeruje od náboja alebo do neho vstupuje
      - homogénne
        
        homogénne pole je medzi 2 rovnobežnými kovovými platňami
        
        intenzita má všade rovnaký smer aj veľkosť
    - - 2 nesúhlasných nábojov
      - siločiara je myslená čiara, ktorej dotyčnica zostrojená v každom jej bode má určitý smer intenzity E
      - 2 súhlasných nábojov
- - - - pozostáva z 2 rovnakých oproti sebe umiestnených navzájom rovnobežných kovových platní oddelených(izolovaných) vrstvou dielektrika
      - kapacita platňového kondenzátora je priamo úmerná obsahu účinnej plochy platní S a nepriamo úmerná vzdialenosti platní d
        
        plochu a vzdialenosť platní meníme zapojením kondenzátorov sériovo alebo paralelne
        
        paralelné zapojenie
        
        vzniká kondenzátor s väčšou plochou platní
        
        výsledná kapacita je väčšia ako kapacita najväčšieho kondenzátora v obvode
        
        je daná súčtom kapacít kondenzátorov
        
        Cv = C1 + C2
        
        napätie kondenzátorov je rovnaké U = U1 = U2
        
        náboj sa rozdelí tak, aby sa nachádzal na každej platni kondenzátora Q = Q1 + Q2
        
        sériové zapojenie
        
        napätie kondenzátorov sa rozdeľuje podla ich kapacity U = U1 + U2
        
        na platniach je rovnaký elektrický náboj Q = Q1 = Q2
        
        výsledná kapacita je menšia ako kapacita najmenšieho kondenzátora v obvode
        
        je daná prevrátenou hodnotou výslednej kapacity, ktorá je daná súčtu prevrátených hodnôt kapacít kondenzátorov
        
        kapacitu platňového kondenzátora môžeme ovplyvniť
        prostredím medzi platňami, permitivita prostredia
        
        permitivitu prostredia meníme vkladaním dielektrika
        
        pri vložení dielektrika sa kapacita kondenzátora zvýši ε-krát a potenciál sa zmenší ε-krát
        
        φ´= φ/ε
        
        C´= C.ε
        
        dielektrikum je izolant, ktorý nedovolí, aby sa častice s nábojom dostali do kontaktu, a tým došlo k vybitiu elektrického náboja
        
        má molekuly s nábojom, ktoré majú náboje + aj – , ktoré sa nazývajú dipóly
        
        v elektrickom poli sa priestorovo usporiadajú a znižujú intenzitu E medzi platňami a teda aj potenciál sa zníži
        
        ε = ε0 . εr
        
        ε - permitivita prostredia
        
        ε0 - permitivita vákua
        
        εr - relatívna permitivita
- - - - elektrochemický (galvanický) článok (a ich batéria)
      - rotačné generátory (alternátor, dynamo)
- - - - vodivostné elektróny pri svojom pohybe narážajú do častíc a tým sa časť ich kinetickej energie mení na vnútornú energiu vodiča
      - mierou zmeny vnútornej energie je teplo Qj - joulovo teplo
      - je to energia prenesená do vodiča prechodom prúdu
      - joulovo teplo závisí od času t, ako dlho pri danom napätí prechádzal vodičom elektrický prúd
        
        Qj = U.I.t
      - značka je Qj
      - jednotka je joule [J]
    - - zmena vnútornej energie nastane konaním práce, pri ktorej napätie U presunie náboj Q
      - W=QU
        
        W=UIt
      - ak nedochádza v elektrickom obvode k iným premenám energie, je joulovo teplo Qj rovné elektrickej práci W
        
        QJ =W
        
        QJ=UIt
      - značka je W
      - spotreba elektrickej energie
        
        výkon je vyjadrený ako práca za čas a udáva sa vo wattoch
        
        1W = 1J
        
        P = W / t -> W = P.t
        
        v jednotkách [W . s]
        
        v praxi používame kWh
    - - výkon konštantného prúdu v spotrebiči P
        
        výkon vyjadruje prácu (resp. energiu, resp. teplo), ktorú zdroj dodá do obvodu za 1 sekundu
        
        výkon konštantného prúdu v spotrebiči je elektrický príkon spotrebiča
        
        merací prístroj je wattmeter
        
        jednotka je watt [W]
        
        vzorce
        
        W=Qj=U.I.t
        
        P = W/t = U.I.t / t = U.I
        
        I = U/R
        
        P = W/t = U.I = U.U/R = R.I.I
      - výkon zdroja
        
        výkon zdroja je energia, ktorú zdroj dodá do obvodu
        za 1 sekundu
        
        P = Wz/t = Ue.I = Ue.Ue / R+Ri = (R+Ri).I.I
    - - účinnosť vyjadruje pomer medzi energiou, ktorú dokážeme využiť a energiou, ktorú sme dodali zo zdroja (zbytok sú straty)
      - účinnosť je tým väčšia, čím je väčší odpor spotrebiča R v porovnaní s vnútorným odporom zdroja Ri
  - - - merný odpor je odpor vodiča jednotkovej dĺžky a jednotkového prierezu
      - jednotkoa je ohm meter [Ωm]
      - značka je ρ
      - rôzne materiály kladú elektrickému prúdu rôzny odpor
  - - - prúdy vstupujúce do uzla majú kladné znamienko
      - prúdy vystupujúce z uzla majú záporné znamienko
      - algebrický súčet prúdov v uzle sa rovná nule
    - - v jednoduchom uzavretom obvode sa súčet elektromotorických napätí Ue zaradených zdrojov rovná súčtu úbytkov napätí Rk . Ik
    - - postup pri zostavovaní rovníc
        
        ľubovolne vyznačíme smery prúdov v jednotlivých vetvách siete
        
        označíme smery napätí na zdrojoch (smer rastúceho potenciálu, od – do +)
        
        v jednoduchom uzavretom obvode ľubovolne vyznačíme smer obiehania
        
        zostavíme rovnice
        
        napätia so súhlasným smerom ako smer obiehania majú kladné znamienko (nesúhlasné záporné)
        
        úbytky napätí majú kladné znamienko ak smer prúdu súhlasí so smerom obiehania ( ak nie nesúhlasné)
    - - výsledný odpor paralelných rezistorov
        
        prevrátená hodnota celkového odporu sa rovná súčtu
        prevrátených hodnôt jednotlivých odporov rezistorov
      - výsledný odpor sériových rezistorov
        
        celkový odpor sériových rezistorov sa rovná súčtu hodnôt jednotlivých odporov rezistorov
      - zväčšenie rozsahu ampérmetra
        
        Ra - vnútorný odpor ampérmetra
        
        ampérmetrom môže prechádzať maximálny prúd Ia
        
        odpor ampérmetra Ra musí byť malý, aby čo najmenej
        ovplyvnil prúdové a napäťové pomery v obvode
        
        pri meraní prúdov n-krát väčších
        
        chránime prístroj pred poškodením paralelným pripojením rezistora s odporom Rb, tzv. bočník
      - 4.zväčšenie rozsahu voltmetra
        
        odpor voltmetra Rv má byť veľký, aby sa prúdové pomery v obvode veľmi nezmenili
        
        Voltmeter je stavaný na maximálne napätie Uv
        
        Pri meraní napätí n-krát väčších
        
        s voltmetrom spojíme sériovo tvz. predradný rezistor s odporom Rp
  - - - vzorce
        
        I = U/R
        
        R = U/I
        
        U = I.R
    - - pre obvody zložené z lineárnych prvkov, ktorými preteká jednosmerný prúd
      - za ideálnych podmienok
        
        konštantná teplota
        
        konštantný odpor
        
        ideálne prívodné vodiče
    - - uzavretý elektrický obvod sa skladá z
        
        vonkajšej časti
        
        rezistory
        
        vodiče
        
        spotrebiče pripojené na svorky zdroja
        
        odpor vonkajšej časti je vonkajší odpor obvodu R
        
        U = R.I
        
        vnútornej časti
        
        vodivý priestor medzi pólmi vo vnútri zdroja
        
        odpor vnútorrnej časti je vnútorný odpor zdroja Ri
        
        Ui = Ri.I
        
        ak je spínač rozpojený (zdroj je nezaťažený) voltmeter meria elektromotorické napätie zdroja Ue
        
        ak obvod uzavrieme (zdroj je zaťažený) voltmeter ukáže napätie U2 menšie ako elektromotorické napätie zdroja Ue
        
        1 more item...
      - prúd v uzavretom obvode sa rovná podielu elektormotorického napätia zdroja a súčtu odporov vonkajšej a vnútornej časti obvodu
      - voltmeter pripojený k svorkám zdroja meria jeho svorkové napätie U
        
        U= R.I - svorkové napätie zdroja
        
        Ui = Ri.I - úbytok napätia na zdroji
      - nezaťažený zdroj
        
        ak je spínač rozpojený, obvodom prúd neprechádza
        
        úbytok napätia na zdroji je rovný 0
        
        pri nezaťaženom zdroji je svorkové napätie U rovné elektromotorickému napätiu zdroja Ue
      - zaťažený zdroj
        
        úbytok napätia na zdroji nie je rovný 0
        
        pri zaťaženom zdroji je svorkové napätie U menšie ako elektromotorické napätie zdroja Ue
        
        ak je spínač zopnutý, obvodom prúd prechádza
      - spojenie nakrátko (skrat)
        
        pri skrate je odpor vonkajšej časti takmer nulový, prúd v obvode dosahuje najväčšiu možnú hodnotu
        
        odber veľkých prúdov poškodzuje každý zdroj
        
        ističe a poistky odpoja zdroj, ak je prúd väčší ako povolená hodnota
- - - - jednosmerný (monočlánok, batéria článkov)
      - striedavý
    - - vodič
      - vodiče s uzlom
    - - žiarovka
      - LED dióda
      - kondenzátor
      - rezistor
      - cievka
      - transformátor
    - - spínač
      - zvonček
      - motor
    - - (usmerňovacia) dióda
      - tranzistor
- - - - dej, pri ktorom prechodom elektrického prúdu elektrolytom nastávajú látkové zmeny
      - Chemické zmeny prebiehajúce na elektródach možno v praxi využiť rozličným spôsobom
        
        elektrické články
        
        galvanický článok je zdroj jednosmerného napätia, ktorý sa skladá z elektrolytu a dvoch chemicky odlišných elektród
        
        Pri elektrolýze sa na katóde vždy vylučuje vodík
        alebo kov
        
        Daniellov článok
        
        polarizovaný článok
        
        suchý článok
        
        akumulátor
        
        elektrometalurgia
        
        vedný odbor zaoberajúci sa výrobou alebo čistením kovov elektrolýzou
        
        galvanostégia
        
        vedný odbor zaoberajúci sa pokovovaním kovových predmetov elektrolytickým spôsobom
        
        elektrolytický kondenzátor
        
        Prechodom prúdu sa na elektróde utvorí vrstva Al2O3, ktorá
        je izolant medzi anódou a katódou - vznikol kondenzátor
        
        zábrana pred vlhnutím muriva
        
        elektrolyt v kapilárach sa elektrolýzou rozkladá, čiastočkami soli sa kapiláry zaplnia
        
        kyslík a vodík vzniknutý pri elektrolýze vyprchávajú zo steny a urýchľujú jej vysúšanie
        
        korózia
        
        porušenie povrchu kovu chemickým alebo elektrochemickým pôsobením
      - pri elektrolýze sa na katóde vždy vylučuje vodík
        alebo kov
      - Faradayove zákony elektrolýzy
        
        Faradayov zákon
        
        hmotnosti látok vylúčených na elektródach sú priamo úmerné celkovému elektrickému náboju, ktorý preniesli pri elektrolýze ióny
        
        Mm - mólová hmotnosť
        
        F = eNa = 9,652.104 C.mol-1, Faradayova konštanta
        
        v - valencia (mocenstvo)
        
        Faradayov zákon
        
        hmotnosti rozličných prvkov vylúčených pri elektrolýze tým istým nábojom sú chemicky ekvivalentné
    - - plyny sa stanú elektricky vodivými
        
        zohriatím na vysokú teplotu,
        
        ožiarením ultrafialovými lúčmi,
        
        ožiarením röntgenovými lúčmi,
        
        ožiarením rádioaktívnymi lúčmi
      - elektrický prúd v plynoch je vyvolaný usporiadaným pohybom iónov a elektrónov účinkom elektrického poľa
      - prechod elektrického prúdu plynom sa nazýva
        elektrický výboj
        
        nesamostatný
        
        elektrický prúd sa udržuje iba počas pôsobenia ionizátora
        
        samostatný
        
        výboj pokračuje aj po odstránení ionizátora
        
        charakter samostatného výboja závisí od
        
        chemického zloženia plynu
        
        teploty a tlaku plynu
        
        kvality elektród a ich vzdialenosti
        
        stupňa ionizácie plynu
        
        parametrov obvodu
        
        Voltampérová charakteristika výboja
        
        graf závislosti elektrického prúdu I elektrického výboja od napätia U medzi elektródami
        
        pri malých napätiach prevláda rekombinácia a iba malé
        percento elektrónov a iónov sa dostane na platne
        
        So zväčšovaním napätia sú elektróny a ióny sú viac urýchlené a nestihnú rekombinovať, prúd sa zväčšuje
        
        Keď sú všetky ióny utvorené ionizátorom zachytené plat-
        ňami, prúd v obvode dosiahne hodnotu In - nasýtený prúd
        
        3 more items...
        
        ionizačná komora
        
        zariadenie na skúmanie výboja
        
        platňový kondenzátor, ktorý je izolovane umiestnený v kovovej škatuli s okienkom pre pôsobiaci ionizátor
        
        elektrický výboj býva väčšinou sprevádzaný svetelnými a zvukovými efektami
        
        tlejivý elektrický výboj
        
        pri malej hodnote prúdu pozorujeme slabé svetielkovanie plynu
        
        oblúkový elektrický výboj (pri zváraní)
        
        pri väčších hodnotách prúdu ióny dopadajúce na elektródy ich rozžeravia (tepelná ionizácia)
        
        teplota plynu sa zväčšuje až na hodnotu 6000 K
        
        iskrový elektrický výboj
        
        je to krátkodobý výboj
        
        voria ho elektrónové a iónové lavíny v iskrových kanálikoch, v ktorých sa tlak zvyšuje na desiatky MPa a teplota na 105 K
        
        koróna
        
        vzniká v blízkosti vodičov vo vzduchu, ktoré sú pod
        vysokým napätím a dostatočne od seba vzdialené
      - ionizácia je dej, pri ktorom sa vonkajším zásahom
        odtrhávajú z atómov neutrálnych molekúl elektróny
      - ionizátory sú prostriedky, ktorými sa vyvoláva ionizácia
        
        každý zdroj energie, ktorý poskytuje elektrónom v atómoch (molekulách) energiu potrebnú na ich uvoľnenie
  - - - nevlastné polovodiče
        
        polovodič s elektrónovou vodivosťou, polovodič typu N
        
        poskytujú kryštálu voľné elektróny
        
        voľné elektróny sú majoritné a diery minoritné
        
        elektrický prúd sprostredkujú voľné elektróny
        
        nazývajú sa donory
        
        polovodič s dierovou vodivosťou, polovodič typu P
        
        diery sú majoritné a voľné elektróny minoritné
        
        nazývajú sa akceptory
        
        sú schopné zo svojho okolia prijať jeden
        väzbový elektrón, čím vznikajú diery
        
        elektrický prúd sprostredkujú diery
        
        prechod PN
        
        rozhranie dvoch polovodičov s rozličným typom vodivosti
        
        v časti P voľné elektróny rekombinujú s dierami, v blízkosti rozhrania sa vytvoria záporné ióny akceptorov
        
        V časti N v blízkosti rozhrania zostanú nevykompenzované kladné ióny donorov
    - - znečistenie kremíka tak, že na sto miliónov jeho atómov pripadá jeden jediný atóm prímesí výrazne ovplyvní jeho elektrické vlastnosti
      - prevažujúce voľné častice s nábojmi nazývame väčšinové (majoritné)
      - voľné častice s opačným nábojom sú menšinové
        (minoritné)
- - - - I = Q/t
    - - dohodnutý
        
        dohodnutý smer elektrického prúdu je daný od '+' póla zdroja k '-' pola zdroja
      - skutočný
        
        skutočný smer elektrického prúdu je daný od '−' póla zdroja k '+' póla zdroja
  - - - jednosmerný prúd
        
        t.j. prúd, ktorý v čase nemení ani veľkosť, ani smer
      - striedavý prúd
        
        t.j. prúd, ktorého veľkosť sa v čase mení s určitou periódou, pričom jeho stredná hodnota je nulová
    - - prítomnosť voľných elektrónov
      - utvorenie elektrického poľa v tejto látke, teda nemenného napätia