Elektrické jevy III. Elektrická práce, výkon, účinnost

1. Fyzika 8.ročník ZŠ Elektrické jevy III.Elektrická práce, výkon, účinnost Creation IP&RK

2. Elektrický odpor - opakování Elektrický odpor je fyzikální veličina charakterizující schopnost elektrických vodičů vést elektrický proud. Hodnota elektrického odporu je dána materiálem, tvarem i teplotou vodiče. Označení veličiny: R Základní jednotka: 1  Vedlejší jednotky: 1 k = 1 000  1 M = 1 000 000  Převrácená hodnota elektrického odporu se nazývá Vodivost:

3. Ohmův zákon - opakování Ohmův 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. 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. Další vztahy:

4. Reostat. Dělič napětí (potenciometr). Reostat je rezistor, jehož napětí lze měnit. Ke změně elektrického proudu v obvodu Schématická značka reostatu Použití: Jako dělič napětí (potenciometr)

5. Elektrická práce, elektrická energie. • Elektrická práce: • Je ta, kterou konají síly elektrického pole při průchodu elektrického proudu vodičem • Značíme ji W • Její velikost je, za předpokladu, že vodičem, mezi jehož konci je napětí U, prochází proud I po dobu t: Kde: W ….. je práce v J U ….. je napětí ve V I ….. je proud v A t ….. je čas v s

6. Protože elektrické pole koná práci, přisuzujeme mu energii, kterou nazýváme elektrická. K tomu, aby se v elektrickém obvodu udržovalo stálé elektrické pole, musí zdroj neustále dodávat energii.

7. Příklady na elektrickou práci Určete elektrickou práci vykonanou proudem 0,3 A, který procházel žárovkou 2 hodiny. Napětí mezi svorkami žárovky bylo 230 V. I = 0,3 A t = 2 hod U = 230 V W = ? ( J ) = 2 . 3600 = 7 200 (s) W = U . I . t W = 230 . 0,3 . 7 200 = 496 800 (J) W = 497 kJ Elektrická práce má velikost 497 kJ.

8. Příklady na elektrickou práci Za jakou dobu ohřejete 250 ml vody rychlovarnou konvicí z počáteční teploty 18°C na teplotu varu? Rychlovarná konvice je připojena na napětí 230 V a prochází ji proud 1,4 A. I = 0,3 A U = 230 V t1 = 18°C t2 = 100°C t = ? ( s ) W = U . I . t  t = W / (U . I) Jak ale získáme velikost W? Hledaná energie je rovna množství tepla, které je třeba k ohřátí vody . Použij znalosti z učiva o teple  Q = m . c . (t2 – t1)

9. Proč šetřit elektrickou energií?

10. Výkon elektrického proudu Tedy platí: Výkon P2 – je užitečná práce vykonaná za 1 s Příkon P1– je práce, která se za 1 s skutečně vykonala Kde: P ….. výkon ve W U ….. napětí ve V I ….. proud v A Počítáme tzv. ÚČINNOST (čti „éta“)

11. Účinnost – jiné značení Při všech lidských činnostech dochází ke ztrátám energie. Proto z přístrojů nedostaneme tolik, kolik do nich nandáme. To co do nich „nacpeme“ nazýváme příkon a označujeme P0, a to co získáme je normální výkon P. PERPETUM MOBILE I. DRUHU je stroj, který by vykonal větší práci, než je energie jemu dodaná. Tento stroj podle současného fyzikálního poznání světa neexistuje.

12. Elektrická práce Známe-li příkon P0vodiče a čas t, po kterou vodičem prochází elektrický proud, můžeme určit elektrickou práci ze vztahu: Jednotkou je poté 1 wattsekunda (1 Ws). V praxi se používají jednotky jiné – kilowathodiny (1 kWh ) – elektroměry.

13. Úkol: Zjisti, jakou cenu elektřiny platíte u Vás doma ( ??? Kč / kWh) ! Příklad 1: Příkon radiopřijímače je 0,6 W. jakou práci vykonají síly elektrického pole, jestliže ho budeme poslouchat 3 hodiny? Příklad 2: Pro vyhřívání zadního okna automobilu je použito těleso s odporem 1,4 Ω. Připojeno je na baterii o napětí 12 V: a) urči příkon vyhřívacího tělesa b) Jaké teplo odevzdá těleso do okolí, jestliže je v provozu 1 hod.?

14. NEZAPOMEŇ Elektřina je dobrý sluha, ale i zlý pán. Při práci s elektrickými zařízeními vždy dodržuj bezpečnost!!! KONEC III. ČÁSTI