Zákony obvodů stejnosměrného proudu, měření napětí, proudu a odporu

Zákony obvodů stejnosměrného proudu, měření napětí, proudu a odporu: Ohmův zákon pro část obvodu a pro celý obvod, spojování odporů, Kirchhoffovy zákony, umístění voltmetru a ampérmetru v obvodu, změny jejich rozsahu, měření odporu různými metodami.

ELEKTRICKÝ PROUD I – uspořádaný pohyb volných částic s elektrickým nábojem
Za směr proudu se podle dohody pokládá směr uspořádaného pohybu kladně nabitých částic. V jednoduchém obvodu tedy z kladného pólu zdroje do pólu záporného.
Proud je podíl celkového náboje a doby za kterou projde vodičem:

ELEKTRICKÝ ZDROJ - práce vykonaná elektrostatickými silami ve vnější části obvodu při přenesení náboje je určena vztahem: elektromotorické napětí zdroje: W=vnitřní práce zdroje

OHMŮV ZÁKON (elektrický odpor kovového vodiče)
1) pro část obvodu
Při konstantní teplotě je proud procházející kovovým vodičem přímo úměrný napětí mezi konci vodiče
-ohm převrácený poměr: elektrická vodivost (S)
Elektrický odpor je přímo úměrný délce a nepřímo úměrný průřezu a závisí na materiálu:
Závislost elektrického odporu na teplotě je ve velkém tep. intervalu lineární: (totéž pro )
(R1 – odpor při vztažné teplotě t1, - teplotní součinitel odporu) U

2) pro celý obvod Zatěžovací charakteristika zdroje –

Ri – vnitřní odpor zdroje
Proud v uzavřeném obvodu je roven podílu elektromotorického napětí zdroje a celkového odporu. I

SPOJOVÁNÍ REZISTORŮ (rezistor, potenciometr a reostat)
Regulace proudu a napětí reostatem viz. obr. 1, regulace potenciometrem viz. obr. 2

1) Sériové zapojení rezistorů R1 R2 R3

, proud je na všech rezistorech stejný

2) Paralelní spojení rezistorů R1 R2 R3
na všech paralelně spojených rezistorech je stejné napětí U. Proud je roven:
odpor R je roven: proud se rozdělí v poměru:

KIRCHHOFFOVY ZÁKONY – řeší hodnoty proudů v jednotlivých větvích obvodu a v uzlech.

1. Kirchhoffův zákon

Součet proudů, které vstupují do uzlu je roven součtu proudů z uzlu vystupujících.
obecně pro n větví:

2. Kirchhoffův zákon

V uzavřeném obvodu, který vyčleníme v rozvětvené síti, se součet napětí na jednotlivých rezistorech rovná součtu elektromotorických napětí jednotlivých zdrojů. (FII-76)
obecně pro n rezistorů a m zdrojů:

VOLTMETR A AMPÉRMETR, JEJICH UMÍSTĚNÍ V OBVODU, ZMĚNY JEJICH ROZSAHU
Konstrukce těchto přístrojů vychází z citlivého elektromagnetického galvanometru. Plná výchylka gal. nastává již při malém proudu IGM. Na galvanometru je při tom malé napětí UGM ; odpor galvanometru:

VOLTMETR – připojuje se přímo ke svorkám zdroje, nebo paralelně ke spotřebiči. Voltmetr musí mít co největší odpor. Voltmetr je sériové spojení galvanometru a předřadného odporu Rp. (není nutné umět)Chceme-li, aby byl napěťový rozsah voltmetru n-krát větší než galvanometru: musí platit:

AMPÉRMETR – připojuje se do série se spotřebičem, ampérmetr musí mít co nejmenší odpor, je to paralelní spojení galvanometru a rezistoru RB – bočníku. (není nutné umět) Má-li být proudový rozsah ampérmetru n-krát větší než rozsah samotného galvanometru: musí platit:

MĚŘENÍ ODPORU RŮZNÝMI METODAMI

Přímá metoda – vychází z definičního vztahu pro elektrický odpor. Napětí na rezistoru a proud procházející rezistorem měříme současně voltmetrem UV (připojeným paralelně) a ampérmetrem IA (sériově). Při výpočtu

přihlížíme k odporu voltmetru (proudu IV):
Substituční metoda – nejprve zapojíme hledaný odpor Rx a změříme pomocí ampérmetru proud. Poté nahradíme měřený odpor odporovou dekádou Rd – sada přesných odporů o různých, známých odporech, postupně je vyřazujeme až do dosažení stejné hodnoty proudu jako u hledaného odporu. Hledaný odpor je roven součtu zbylých zapojených odporů.

Můstková metoda - (není nutné umět) Zapojení hledaného odporu do Wheatstoneova můstku je na obrázku (s66)

PRÁCE A VÝKON ELEKTRICKÉHO PROUDU (dodatek)

- při průchodu el. proudu vodičem - elektrony narážejí na atomy vodiče  vodič se zahřívá  el. proud koná práci - rovna elektrické energii

- jednotkou el. práce je J  používá se Ws (1Ws = 1J) a její násobky Wh=3,6103 J a kWh=3,6106 J
- výkon elektrického proudu - účinnost spotřebiče

- P - příkon spotřebiče
- P1 - výkon spotřebiče (příkon - ztráty)

Hodnocení referátu Zákony obvodů stejnosměrného proudu, měření napětí, proudu a odporu

Líbila se ti práce?

Podrobnosti

  6. březen 2008
  8 380×
  597 slov

Komentáře k referátu Zákony obvodů stejnosměrného proudu, měření napětí, proudu a odporu