Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

ELEKTRICKÉ POLE A ELEKTRICKÝ PRÚD, KIRCHHOFFOVE ZÁKONY, Medzi dvoma…

- - - - Homogénne elektrické pole
        
        Ak má intenzita E vo všetkých miestach poľa rovnaký smer aj veľkosť
        
        Takéto pole vzniká medzi dvoma rovnobežnými izolovanými kovovými platňami, z ktorých jedna má kladný, druhá rovnako veľký záporný náboj.
      - Radiálne elektrické pole
        
        Nachádza sa v okolí bodového náboja (kladného alebo záporného)
        
        Intenzita E má smer polpriamky, ktorá vychádza z kladného náboja a vstupuje do záporného náboja
- - - - Presné znenie coulombovho zákona nájdete tu:
        https://sk.wikipedia.org/wiki/Coulombov_z%C3%A1kon
- - - - Kondenzátor má schopnosť akumulovať elektrický náboj (vzhľadom na jednotku svojho potenciálu) a tým aj energiu v elektrickom poli medzi doskami kondenzátora – t.j. má kapacitu
    - - Najjednoduchší kondenzátor
        
        Tvoria ho dve rovnobežné navzájom izolované platne
        
        Kapacita platňového kondenzátora je priamo úmerná obsahu účinnej plochy platní S a nepriamo úmerná vzdialenosti platní d
        
        Kapacitu platňového kondenzátora môžeme ovplyvniť prostredím medzi platňami (permitivita prostredia)
        
        Permitivita /dielektrická konštanta/ prostredia sa označuje ε (Epsilon)
        
        Dielektrikum
        
        Meníme ním permitivitu prostredia
        
        Izolant
        
        Má molekuly s nábojom (+ aj -) = tzv. dipóly
        
        Pri vložení dielektrika sa kapacita kondenzátora zvýši ε - krát a potenciál sa zmenší ε - krát
        
        Ďalšie informácie o dielektriku nájdete tu:
        https://cs.wikipedia.org/wiki/Dielektrikum
        
        Rozlišujeme ešte relatívnu permitivitu εr a permitivitu vákua εo
        Relatívna permitivita εr udáva koľko krát je permitivita látky väčšia než permitivita vákua εo
        
        Ďalšie informácie o permitivite prostredia nájdete tu:
        https://oskole.detiamy.sk/clanok/permitivita
      - Okrem platňového kondenzátora poznáme ďalšie druhy kondenzátorov, ktoré sa používajú v technickej praxi
        
        Zvitkový
        
        Keramický
        
        Elektrolytický
        
        Otočný s meniteľnou kapacitou
    - - Paralelné (vedľa seba)
        
        Vlastnosti:
        
        Rovnaká hodnota elektrického napätia U
        
        Náboj Q, ktorý dodáme, sa rozdelí, aby bol na každej platni kondenzátora
        
        Výsledná kapacita Cv je daná súčtom kapacít kondenzátorov
      - Sériové (za sebou)
        
        Vlastnosti:
        
        Elektrický náboj Q je rovnaký
        
        Napätie U sa pri sériovo zapojených kondenzátoroch rozdeľuje podľa ich kapacity
        
        Výsledná kapacita Cv je menšia ako kapacita najmenšieho kondenzátora v obvode
- - - - Elektrický potenciál
        
        Elektrický potenciál φe v danom bode poľa je podiel el. potenciálnej energie kladného el. náboja Q v tomto bode poľa a veľkosti tohto náboja
        
        Ep = QEd
        φe = Ep / Q
        φe = QEd / Q
        
        Hladiny potenciálu
        (ekvipotenciálne plochy)
        
        Hladinu najvyššieho potenciálu tvorí kladná platňa
        
        Hladinu nulového potenciálu tvorí uzemnená platňa
        
        Viac vlastností el. potenciálu a el. napätia nájdete tu:
        http://www.kf.elf.stuba.sk/~ballo/fyzika_online/Fyzika%20II/8%20kapitola/elstatPole1-10.htm
        a tu:
        https://oskole.detiamy.sk/clanok/elektricke-napatie
      - Elektrické napätie medzi dvoma bodmi hladiny potenciálu je nulové
        
        Elektrické napätie U meriame voltmetrom
        
        Zapojenie voltmetra v obvode je paralelne k spotrebiču (záťaži)
      - Na výpočet el. napätia U používame vzorec odvodený z Ohmovho zákona
  - - - Vlastnosť kovov viesť elektrický prúd prostredníctvom voľných elektrónov sa nazýva elektrónová vodivosť kovov
        
        Voľné (vodivostné) elektróny sú elektróny, ktoré sa v kryštalickej mriežke kovu neusporiadane pohybujú, pretože sú k atómovým jadrám viazané zanedbateľnými silami
        
        Ak pripojíme kovový vodič k zdroju elektrického napätia, na elektrické pole spôsobí usmernený pohyb elektrónov
      - Elektrický prúd je usporiadaný pohyb voľných častíc s elektrickým nábojom v kovoch a polovodičoch vplyvom elektrického poľa
        
        Elektrický prúd I meriame ampérmetrom
        
        Na výpočet el. prúdu I poznáme 2 vzorce:
        
        I = Q / t ....kde Q = el. náboj a t = čas
        
        I = U / R...ktorý je odvodený zo vzorca na výpočet el. odporu R
      - Viac vlastností el. prúdu nájdete tu:
        https://oskole.detiamy.sk/clanok/elektricky-prud-v-kovoch
    - - VEDENIE ELEKTRICKÉHO PRÚDU V KVAPALINÁCH
        
        Elektrolýza
        
        Dej, pri ktorom prechodom elektrického prúdu elektrolytom nastávajú látkové zmeny
        
        Tieto chemické zmeny prebiehajúce na elektródach možno v praxi využiť rozličným spôsobom:
        
        Elektrické články
        
        Elektrometalurgia
        
        Galvanostégia
        
        Elektrolytický kondenzátor
        
        Zábrana pred vlhnutím muriva
        
        Korózia
        
        Elektrické články
        
        Ak kovovú elektródu ponoríme do vodného roztoku soli toho istého kovu
        
        2 more items...
        
        Medzi elektródami z chemických rozličných materiálov ponorenými v elektrolyte je elektrické napätie
        
        Viac o elektrických článkoch nájdete tu:
        https://referaty.centrum.sk/prirodne-vedy/fyzika-a-astronomia/24065/elektricke-clanky
        
        Medzi takéto elektrické/galvanické články patria:
        
        3 more items...
        
        Elektrometalurgia
        
        Vedný odbor zaoberajúci sa výrobou alebo čistením kovov elektrolýzou
        
        Galvanostégia
        
        Vedný odbor zaoberajúci sa pokovovaním kovových predmetov elektrolytickým spôsobom
      - VEDENIE ELEKTRICKÉHO PRÚDU V PLYNOCH
        
        Ionizácia plynu (elektrický výboj)
        
        Plyny sa stanú elektricky vodivými:
        
        zohriatím na vysokú teplotu
        
        Vysokou teplotou sa elektroneutrálne molekuly vzduchu štiepia na kladné a záporné ióny a elektróny ----->
        
        Tie sa účinkom elektrického poľa medzi elektródami začnú pohybovať k opačne nabitým elektródam
        
        ožiarením ultrafialovými lúčmi
        
        ožiarením röntgenovými lúčmi
        
        ožiarením rádioaktívnymi lúčmi a pod
        
        Ionizácia – dej, pri ktorom sa vonkajším zásahom odtrhávajú z atómov neutrálnych molekúl elektróny
        
        Ionizátory – prostriedky, ktorými sa vyvoláva ionizácia
        
        Elektrický výboj - prechod elektrického prúdu plynom
        
        Viac informácií o vedení el. prúdu v plynoch nájdete tu:
        https://topden.sk/vedenie-elektrickeho-prudu-v-plynoch/
      - ELEKTRICKÝ PRÚD V POLOVODIČOCH
        
        Elektrické vlastnosti polovodičov výrazne závisia od prímesí
        
        Polovodič s elektrónovou vodivosťou - polovodič typu N
        
        Donory - prímesové atómy, ktoré z polovodičovej látky tvoria polovodič typu N (poskytujú kryštálu voľné elektróny)
        
        Voľné elektróny sú majoritné (väčšinové) - diery sú minoritné (menšinové)
        
        Dierová vodivosť polovodiča - vodivosť typu P
        
        Akceptory - Prímesové atómy, ktoré z polovodičovej látky tvoria polovodič typu P (sú schopné zo svojho okolia prijať jeden väzbový elektrón, čím vznikajú diery)
        
        Diery sú majoritné - voľné elektróny sú minoritné
- - - - Prvky sú usporiadané v určitom poradí a sú pripojené na zdroj elektrickej energie
      - Cesta je uzavretá
      - Spojenie prvkov musí byť vodivé
      - Ampérmeter je v elektrickom obvode zapojený sériovo
        
        Voltmeter je v elektrickom obvode zapojený k súčiastke paralelne
    - - Jednoduchý (nerozvetvený)
      - Rozvetvený
  - - - ZDROJ
        
        Monočlánok
        
        Batéria článkov
        
        Jednosmerný
        
        Striedavý
        
        SPOJOVACIE VODIČE
        
        Vodič
        
        Vodiče s uzlom
        
        SPOTREBIČ (EL. ZÁŤAŽ)
        
        Žiarovka
        
        LED dióda
        
        Rezistor
        
        1 more item...
        
        Ďalšie informácie o el. obvode a schematických značkách nájdete tu:
        https://oskole.detiamy.sk/clanok/elektricky-obvod
- - - - 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 Joulovo teplo Qj
    - - Tavné poistky
      - Žehličky
      - Elektrické piecky
      - Infražiariče
      - Prerušovače svetiel
  - - - Účinnosť je tým väčšia, čím je väčší odpor spotrebiča R v porovnaní s vnútorným odporom zdroja Ri
        
        Napr.: ak R=Ri, potom n = 0,5.100% = 50%
- - - - Pri nezaťaženom zdroji je svorkové napätie U rovné elektromotorickému napätiu zdroja Ue
      - Pri zaťaženom zdroji je svorkové napätie U menšie ako elektromotorické napätie zdroja Ue
      - Link Title
- - - - V praxi používame jednotku kilowatthodina [kWh]
        1 kW = 1000 W
        1 h = 3 600 s
        1 kWh = 3 600 000 W*s
- - - - Táto veličina sa nazýva ELEKTRICKÝ ODPOR
        
        Značka elektrického odporu je R a jednotka je Ohm [Ω]
        
        REZISTOR
        
        Súčiastka používajúca sa v elektrotechnike, ktorá má stály elektrický odpor vyznačený na súčiastke
        
        Schematická značka pre rezistor so stálym el. odporom
        
        Rezistor s posuvným kontaktom (reostat, potenciometer) sa používa na nastavenie vhodného napätia alebo prúdu v obvode
        
        Schematická značka pre rezistor s posuvným kontaktom
        
        Prvý vzťah pre výpočet el. odporu je R = ρ * l / S
        
        l je dĺžka kovového vodiča, S obsah priečneho rezu vodiča a ρ merný elektrický odpor látky, z ktorej je vodič. Hodnoty merného elektrického odporu niektorých látok sú v MFChT
        
        Látky s veľkým merným elektrickým odporom sa používajú na výrobu odporových materiálov
        
        Druhý vzťah vyjadrujúci závislosť elektrického odporu od teploty, má tvar R = R0(1 + αΔT)
        
        R je elektrický odpor vodiča pri teplote T, R0 je elektrický odpor vodiča pri teplote T0, α je teplotný súčiniteľ elektrického odporu
        
        Závislosť odporu od teploty sa využíva pri konštrukcii odporových teplomerov
- - - - Vonkajšia časť
        
        Tvoria ju rezistory, vodiče, spotrebiče pripojené na svorky zdroja
        
        Odpor vonkajšej časti uzavretého el. obvodu je vonkajší odpor obvodu R
      - Vnútorná časť
        
        Tvorí ju vodivý priestor medzi pólmi vo vnútri zdroja
        
        Odpor vnútornej časti uzavretého el. obvodu je vnútorný odpor obvodu Ri
  - - - Voltmeter meria napätie U2, ktoré je menšie ako elektromotorické napätie zdroja Ue v el. obvode, ak je zdroj zaťažený (ak je obvod uzavretý) U2 < U1 (Ue)
    - - Pri skrate je odpor vonkajšej časti takmer nulový a prúd v obvode dosahuje najväčšiu možnú hodnotu
        
        Odber veľkých prúdov poškodzuje každý zdroj
        
        Proti skratu slúžia ističe a poistky - odpoja zdroj, ak je prúd väčší ako povolená hodnota