Slajd 1

1
Materialy pochodza z Platformy Edukacyjnej
Portalu www.szkolnictwo.pl
Wszelkie tresci i zasoby edukacyjne publikowane
na lamach Portalu www.szkolnictwo.pl moga byc
wykorzystywane przez jego Uzytkowników wylacznie
w zakresie wlasnego uzytku osobistego oraz do
uzytku w szkolach podczas zajec dydaktycznych.
Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesylanie,
publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie
tych tresci do celów komercyjnych jest
niedozwolone. Plik mozna dowolnie modernizowac na
potrzeby wlasne oraz do wykorzystania w szkolach
podczas zajec dydaktycznych.
2
(No Transcript)
3

• Spis tresci
• Potencjal pola elektrycznego
• Napiecie elektryczne
• Prad elektryczny
• Zródla napiecia
• Natezenie pradu elektrycznego
• Kierunek przeplywu pradu
• Obwód elektryczny
• Opór przewodnika
• Zestawienie
• Prawo Ohma

4

• W malenkiej, punktowej kulce zgromadzony jest
  ladunek Q.
• Wokól tego ladunku rozciaga sie pole sil
  elektrycznych.
• Korzystajac z prawa Coulomba, okreslamy sily
  dzialajace na ladunek próbny, w zaleznosci od
  odleglosci miedzy ladunkiem wytwarzajacym pole i
  ladunkiem próbnym.
• Wielkosc tych sil bardzo szybko maleje i w miare
  wzrostu odleglosci ich wartosc zblizy sie do
  zera.
• A w jakim przypadku wartosc tych sil osiagnelaby
  0 N ?
• Wówczas, gdy ladunek próbny znalazlby sie w
  takiej odleglosci, gdzie juz nie ma pola
  elektrycznego.
• Taka odlegloscia jest nieskonczonosc ( oznaczamy
  symbolem 8)

Ladunek próbny oznacza ladunek na tyle maly, ze
nie wplywa on znaczaco na rozklad ladunków w
badanym obszarze i tym samym nie zmienia pola
elektrycznego w badanym punkcie.
5

• Zblizajac ladunek próbny tego samego znaku, co
  ladunek wytwarzajacy pole , wykonujemy prace nad
  polem
• ( wzrasta energia pola)

• Praca ta moze byc zwrócona, poprzez wykonanie
  pracy przez pole ( energia pola maleje)

Prace potrzebna do przeniesienia jednostkowego
ladunku elektrycznego z nieskonczonosci do
obranego punktu w polu elektrycznym nazywamy
potencjalem pola elektrycznego w tym punkcie.
6
Róznice potencjalów miedzy dwoma punktami pola
nazywamy napieciem i oznaczmy symbolem U.
Mozna powiedziec, ze napiecie elektryczne U
okresla prace potrzebna do przeniesienia
jednostkowego ladunku elektrycznego miedzy dwoma
punktami pola elektrycznego. Jak kazda wielkosc
fizyczna, napiecie ma jednostke, w której jest
mierzone. Jednostka napiecia elektrycznego jest
wolt symbol V Jesli napiecie okresla prace
potrzebna do przemieszczenia jednostkowego
ladunku, to mozna je okreslic wzorem Napiecie
praca / ladunek
7
PRZYKLADY
Oblicz prace, jaka wykonaly sily elektryczne,
przemieszczajac ladunek 3 C, miedzy koncami
przewodnika, jesli napiecie miedzy tymi koncami
wynosi 12 V.Dane Q 3 C U 12 V W ? W
12 V 3 C J/C C J W 36 J Napiecie
miedzy koncami przewodnika wynosi 4,5 V.Jaki
ladunek przeniosly miedzy tymi koncami sily
elektryczne, jezeli wykonaly one prace 90
J? Dane U 4,5 V W 90 J Q ?
8
(No Transcript)
9
Ogniwo Zródlem pradu sa reakcje chemiczne
zachodzace miedzy elektroda a elektrolitem. Dwie
elektrody zanurzone w elektrolicie (pólogniwa)
tworza ogniwo galwaniczne. Róznica potencjalów
elektrod, gdy przez ogniwo nie plynie prad, jest
równa sile elektromotorycznej ogniwa (SEM).
Bateria - zestaw dwóch lub wiecej pojedynczych
ogniw elektrycznych. AkumulatorRodzaj ogniwa
galwanicznego, które moze byc wielokrotnie
uzytkowane i ladowane pradem elektrycznym.
Wszystkie rodzaje akumulatorów elektrycznych
gromadza i pózniej uwalniaja energie elektryczna
dzieki odwracalnym reakcjom chemicznym
zachodzacym w elektrolicie oraz na styku
elektrolitu i elektrod. Pradnica Urzadzenie
przetwarzajace energie mechaniczna ruchu
obrotowego na energie elektryczna
10
(No Transcript)
11
PRZYKLADY

• Jesli w przewodniku plynie prad o natezeniu 3 A,
  to znaczy, ze w ciagu jednej sekundy przez
  przekrój poprzeczny przewodnika w dowolnym jego
  miejscu przeplynie ladunek 3 C.
• Jaki ladunek przeplynie w ciagu 2 min?
• Dane I 3 A t 2 min 120 s Q ?I Q
  / t to ---- Q I t Q 3 A 120 s Q
  360 C/s s C
• Ile wynosi natezenie pradu jesli w ciagu 2 min
  przez przekrój poprzeczny przewodnika przeplywa
  ladunek 240 C?
• Dane Q 240 C t 2 min 120 s I ?
• I Q / t I 240C / 120 s
• I 2 A
• Wiedzac, ze natezenie pradu wynosi 2 A okresl
  czas, w którym przez poprzeczny przekrój
  przewodnika przeplynie ladunek 480 C
• Dane I 2 A Q 480 C t ?
• I Q / t t t 480 C / 2 A Cs / C s
• I t Q I t 240s 4 min
• t Q/ I

12
Rzeczywisty ( fizyczny) kierunek przeplywu
pradu W zamknietym obwodzie elektrycznym
elektrony poruszaja sie od bieguna ujemnego do
dodatniego. ( -) ? ( ) Umowny ( techniczny)
kierunek przeplywu pradu W technice przyjeto, ze
prad przeplywa przewodami od dodatniego zacisku
ogniwa do zacisku ujemnego. Ten kierunek
przeplywu pradu ustalono zanim jeszcze poznano
przeplyw elektronów. Jesli nie jest zaznaczone,
ze mamy wskazac rzeczywisty kierunek przeplywu
pradu to zawsze oznaczamy kierunek umowny.
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15

• Podczas przeplywu pradu ladunki elektryczne
  napotykaja na swojej drodze przeszkody.
• Nie wszystkie materialy przewodza prad
  elektryczny jednakowo dobrze.
• Wszystko to, co decyduje o lepszym lub
  gorszym przewodzeniu pradu przez dany
  przewodnik nazywamy oporem elektrycznym.
• Od czego zalezy opór elektryczny danego
  przewodnika?
• Natezenie okreslamy jako ilosc ladunku
  przeplywajacego przez przekrój poprzeczny
  przewodnika w jednostce czasu.Z tego wynika, ze
  im grubszy przewodnik tym wiecej elektronów
  przeplynie w jednostce czasu
• W Im wieksze pole przekroju poprzecznego
  przewodnika S, tym mniejszy opór.
• Im dluzszy przewodnik, tym wiecej przeszkód
  napotykaja elektrony na swojej drodzeW Im
  dluzszy przewodnik l tym wiekszy jego opór
• Oczywiscie, bardzo istotne jest z jakiego
  materialu wykonany jest przewodnik
• Opór wlasciwy substancji z której wykonany jest
  przewodnik, nazywamy opór przewodnika z niej
  wykonanego o rozmiarach dlugosc l 1 m i pole
  przekroju poprzecznego S 1 mm2
• Opór przewodnika zalezny jest równiez od
  temperatury ( wzrasta wraz ze wzrostem
  temperatury)

16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
18
Niemiecki fizyk, Georg Simon Ohm, badajac
zaleznosc natezenia pradu przeplywajacego przez
przewodnik od napiecia przylozonego do jego
konców stwierdzil, ze Stosunek napiecia
panujacego na koncach przewodnika do natezenia
pradu przeplywajacego przez ten przewodnik, jest
wielkoscia stala charakterystyczna dla danej
substancji, z której ten przewodnik zostal
wykonany. Prawo Ohma jest spelnione dla metali
pod warunkiem, ze temperatura ich nie ulega
zmianie.
Prawo Ohma zapisane wzorem.
Natezenie pradu plynacego przez metalowy
przewodnik o stalej temperaturze jest wprost
proporcjonalne do napiecia miedzy koncami tego
przewodnika.                         IU Iloraz
napiecia U przylozonego miedzy koncami
przewodnika do natezenia pradu I, który plynie
przez przewodnik po przylozeniu napiecia jest dla
danego przewodnika staly i nazywa sie oporem
elektrycznym przewodnika R.
19
(No Transcript)
20
Jak zmieni sie natezenie pradu plynacego przez
grzalke, jezeli przylozone napiecie zmaleje 2
razy? I U/R Natezenie pradu zmaleje
dwukrotnie
Na wykresie przedstawiono zaleznosc I f (U)
dla pewnego oporu. Korzystajac z wykresu
oblicz jego opór elektryczny. U 4 V R U/I I
0,2 A I 4 V/ 0,2 A I 20 ?
Jakie jest natezenie pradu w zarówce samochodowej
o oporze 8 ? zasilanej z akumulatora o napieciu
12 V. Dane R 8 ? U 12 V I ? I U/
R I 12 V / 8 ? I 1,5 A Natezenie pradu w
zarówce wynosi 1,5 A.
21
Bibliografia Podrecznik "Fizyka dla gimnazjum"
czesc 3, M. i R. Rozenbajgier Elektrycznosc
wokól nas K.W. Augustyniakowie Nauczanie
fizyki Mazur, Wessely http//pl.wikipedia.org/wi
ki/ http//szkola.wi.ps.pl/