Elektrodynamika

14. Teoretická otázka - Elektrodynamika

ľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľ

1) ELEKTRICKÝ PROUD

- uspořádaný pohyb volných částic s nábojem

- podmínka vzniku - přítomnost volných částic s nábojem

- existence el. pole

- směr proudu - podle konvence: + Ţ - (směr pohybu volných částic s kladným nábojem)

- v kovech je směr elektronů proti konvenci

- stacionární (trvalý) proud - velikost se s časem nemění

- stejnosměrný proud - proud stálého směru

- měření - ampérmetr (do série - vždy se spotřebičem)

2) ELEKTRICKÝ ZDROJ

- zařízení, mezi jehož svorkami je udržován rozdíl el. potenciálů

- póly zdroje = svorky zdroje

- na záporném pólu je nadbytek elektronů - přiváděny neelektrostatickými silami uvnitř zdroje

- podle druhů neelektrostatických sil rozlišujeme zdroje:

1) elektrochemické zdroje - galvanický článek, akumulátor (využita energie chemických reakcí mezi elektrodami a elektrolytem)

2) fotočlánky - využití fotoefektu

3) termoelektrické články - termistory

4) dynamické zdroje - dynamo

5) mechanické zdroje - van der Grafův generátor, Winburstova elektrika

3) ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH

- umožněn přítomností volných elektronů + připojením zdroje napětí

(na každý elektron působí síla Fe = e⋅E)

- dochází ke srážkám vodivostních elektronů s ostatními atomy Ţ předávají část energie Ţ vodič se zahřívá × ztráty energie = elektrický odpor

4) OHMůV ZáKON pro část obvodu

Elektrický proud v kovovém vodiči je přímo úměrný napětí mezi konci vodiče.

G - elektrická vodivost

- více se používá veličina elektrický odpor

- pro Ohmův zákon pak platí:

- odpor vodiče délky l a průřezu S:

- ρ - měrný odpor [ρ] = Ω⋅m

- rezistor - součástka se stálým odporem (lineární - ohmický vodič)

- u nelineárních vodičů závisí odpor na teplotě vodiče:

- R1 - odpor vodiče při vztažné teplotě

- α - teplotní součinitel elektrického odporu [α] = K-1

- supravodivost - při velmi nízkých teplotách klesá náhle měrný odpor látky

5) OHMůV ZáKON pro CELÝ OBVOD

- nezatížený zdroj

Ue - elektromotorické napětí zdroje

- zatížený zdroj (uzavřený odpor)

U - svorkové napětí zdroje

U < Ue

- uzavřený obvod má dvě částí - vnější s odporem R - vodiče, spotřebiče

- vnitřní s odporem Ri - vodivý prostor mezi póly zdroje

- Ui - úbytek napětí na zdroji

- zkrat - spojením svorek zdroje - obvod má velmi malý odpor (pouze Ri) Ţ obrovský proud Ţ hrozí poškození zdroje nebo zranění Ţ pojistky, jističe

6) ŘAZENÍ REZISTORů V OBVODU

a) sériově

U = U1+ U2

R⋅I = R1⋅I + R2⋅I

b) paralelně

I = I1 + I2

U/R = U/R1 + U/R2

7) KIRCHOFFOVY ZÁKONY

- základ pro řešení elektrických sítí - obsahují smyčky a uzly

1. Kirchhoffův zákon:

Algebraický součet proudů v uzlu je roven nule:

- n - počet větví v uzlu

- proud vstupující do uzlu +