Elektrický proud v kovech

Veličiny• [U] (elektrické napětí) = V (volt)• [I] (elektrický proud) = A (ampér)• [R] (elektrický odpor) = V.A-1 = Ω

(ohm)• [G] (elektrická vodivost) = Ω-1 = s

(siemens)• [ρ] (měrný elektrický odpor) = Ω.m

Ohmův zákon a el. odpor• Napětí mezi konci vodiče je přímo úměrné

proudu procházejícímu vodičem.• U ~ I, a tedy R=U:I je konstantní• objevil ho v roce 1826 německým fyzik

Georg Simon Ohm (1787 - 1854)• v praxi potřeba chladící kapaliny k ustálení

teploty na vodičích - procházející proud vodič rozehřívá a na teplotě je závislý odpor

U

R . I

Ohmův zákon a el. odpor• R = U:I = ρ.(l:S) (l - délka vodiče, S - příčný průřez, ρ -

měrný el. odpor/ rezistivita -> pro vodiče různých materiálů, délky atp.)

• R ~ l:S (pomůcka - zarostlý tunel)• G (převrácený odpor, vodivost/ konduktace)• G = I:U = 1:R = s (siemens)

Rezistory I - sériově zapojené• všude stejné I (elektronů neubývá a nepřibývá)• U = U1+U2

• podle Ohmova zákona U = I.R1+I.R2 = I.R

• U:U1:U2 = R:R1:R2

• R = R1+R2 • Celkový odpor R je roven součtu

odporů jednotlivých rezistorů.

•

Rezistory II - paralelně zapojené• všude stejné U• I = I1+I2 (každý elektron projde

jen jedním rezistorem)• podle Ohmova zákona

I I = U:R1+U:R2 = U:R

• 1:R1+1:R2 = 1:R = G1+G2 = G

• I:I1:I2 = G:G1:G2

• Převrácená hodnota celkového odporu je rovna součtu převrácených hodnot jednotlivých rezistorů.

R1=2 ΩR2=3 ΩR = ? ΩG = 1:R = 1:2 + 1:3 = 5:6R = 6:5 = 1,2 Ω

Kirchhoffovy zákony• pojmenovány roku 1845 podle Gustava Roberta

Kirchhoffa (1824 - 1887) • popisují chování složitějších elektrických obvodů (sítí)• uzel - místo, kde se setkávají alespoň tři vodiče• větev - vodič spojující dva uzly• smyčka - uzavřená dráha tvořená větvemi

I. Kirchhoffův zákon• Součet proudů vstupujících

do uzlu se rovná součtu proudů z uzlu vystupujících. /Algebraický součet proudů

v uzlu je roven nule.• Tzn.: částice nemohou vznikat nebo zanikat,

co šlo dovnitř (do uzlu), musí zase ven.

II. Kirchhoffův zákon• Součet úbytků napětí na spotřebičích

se v uzavřené části obvodu (smyčce) rovnásoučtu elektromotorických napětí zdrojů v této části obvodu./Algebraický součet napětí ve smyčce je roven nule.

• Napětí, které do dané smyčky obvodu přivedou všechny zdroje napětí v této smyčce se přerozdělí na všechny rezistory, které jsou v této smyčce zapojeny.

• ; v1+v2+v3+v4 = 0 (na obrázku)

Díky za pozornost!