Elektřina + obrázky: proud obvod měření

Elektrický proud - jev (úkaz, že procházejí e^-) obrázky

Elektrický proud (název jevu) = usměrněný tok částic (nejčastěji e^-). Částice jsou "tlačeny" silou elektrického pole.
Tyto částice postupují vodičem (podobně jako voda potrubím).
Vodič = látka, která vede elektrický proud (kovy, kyselina, ionizovaný vzduch …).
Vodič musí obsahovat volné částice s nábojem (kov - e^-, kapalina a plyn - ionty).

V plynu je proud tvořen ionty a e^-.

Směr el. proudu
Elektrony vycházejí z pólu  –  zdroje, putují do pólu  +  (tzv.skutečný směr proudu).
Dohodnutý směr proudu:  +  ––>  –  (byl kdysi dohodnut pro technickou praxi). Nic jím však neběží.

1881 - osvětlení Janáčkova divadla v Brně (František Křižík)
1919 - počátek zavádění el. proudu ze vznikajících elektráren u nás (el.valčík)

Video: elektřina, názorně-el.proud

Kviz-proud1

Elektrický proud - veličina (měřitelná hodnota)

Udává nám, kolik Coulombů (nábojů) projde daným místem vodiče za 1 s.
POZN: Proud 1 A ≈ daným místem vodiče za 1 s projde 6.10¹⁸ e^– (= náboj 1 C).

Větší proud - silnější přívodní šňůra spotřebiče.

Úkol: Jistič vypne při překročení proudu 16 A. Maminka zapnula do jedné zásuvky vysavač + varnou konvici. Co se stane?

Spotřebičům var. konvice, rádio, elektrokolo, notebook, žárovka, přiřaď proudy 9 A, 2 A, 0,3 A, 18 A, 0,001 A.

Elektrické napětí

si představujeme jako sílu, ženoucí e- obvodem.

Aby proud obvodem procházel, musí částice k pohybu nutit elektrické pole.
Sílu tohoto pole vyjadřujeme jako elektrické napětí.

 Pomůcka: Představa

Pomůcka: Analogie

Kviz-produd+napětí2

POZN: baterie=soustava.
Elektrická baterie = soustava monočlánků.
Řazení monočlánků: 1,5 V + 1,5 V -> 3 V.

POZN: Knoflíková baterie, info o bateriích

Kapacita baterie - udává výdrž baterie v jednotkách Ah [ampérhodin].

Například:

Čím větší kapacita, tím delší dobu baterie pracuje (déle vydrží mobil…)

Úkol: Kapacita baterie mého mobilu: …… mAh

Doplň:

Baterie 40 Ah: a) jak dlouho vydrží dodávat 2A; b) jaký proud z ní může téct 10 h?
Napětí monočlánků za sebou: 3 monočl, 5 monočl?
Napětí baterie: os. auto, AAA článek, zásuvka, dobíjecí AA článek.
Vysvětli: a) velký proud, b) malé napětí.

Elektrický obvod obrázky

je řada vzájemně vodivě spojených elektrických prvků (zdroj, žárovka, motor,…)

Nutné části elektrického obvodu:

• Zdroj (baterie, generátor…)
  - "pohání" e^- obvodem
     ("tlačí" je ven z pólu  –  a "nasává" je zpět pólem  + )
• Spotřebič (žárovka, motor, konvice…)
  - přeměňuje energii proudu na jinou formu (= užitek pro nás)
  - "brzdí" průchod e^-
• Vodiče (drát, karoserie, potrubí…)
  - slouží k "dopravě" e^- ze zdroje ke spotřebiči a zpět

Chybí-li zdroj, neprochází elektrický proud (e^- nejsou poháněny).
Vypínač přeruší cestu proudu (e^- mají "přerušenou cestu"). anim

Pomůcka: Analogie

Kviz-el. obvod

Video: Němec
Ukázka: phet

Kviz-el-značky

Běžné elektrické obvody

ZNÁT (viz obrázky):
- světla (lampa, kapesní svítilna…)
- motory (vysavač, mixér…)

Vyzkoušej online tvorbu obvodu - staveb, Vaščák.

Vysvětli velké napětí, malý proud.
Uveď napětí autobaterie, dobíjecí článek, zásuvka.
Vyznač body 1,2,3 pro přerušení obvodu tak, ať: 1-zhasne A, 2-zhasne B, 3-zhasnou obě:

Nakresli schéma: stolní lampa, kapesní svítilna, vysavač, autíčko na baterky, varná konvice.

Zkrat

 je průchod e^- bez zábran z  –  –>  +  na zdroji (když chybí spotřebič).
Způsobení zkratu:
- spojením pólů zdroje
- spojením přívodů ke spotřebiči (ohyb šňůry žehličky, přeštípnutí přívodu, kabel v ohni, kapka vody na přívodu…)
Zkrat skončí:
* po přechodu všech e^- do  +  pólu zdroje (= zničení baterie)
* přerušením obvodu (jističem, přepálením vodiče)

Při zkratu se velkým proudem vodič zahřeje -> příčina požáru.

Jistič zásuvek kuchyně vypíná při proudu 16 A. Může maminka zapnou současně (do toho okruhu zásuvek) troubu (10 A), varnou konvici (9 A) a mixér (4 A)? Co by se stalo? Co bychom pak museli udělat?
Proč hasiči u požáru nejdříve vypínají elektřinu?
Proč je nebezpečné nechávat kabel na zemi, přiskřípnutý ve dveřích?
Mamince se hodně zahřívá starý kabel k žehličce. Co jí hrozí?

Načrtni schématické značky: odpor, vypínač, tlačítko, žárovka, monočlánek, zásuvka.
Čím může být zkrat ukončen?
Načrtni schéma vrtačky (na 230 V), autíčka na 2 monočlánky.

Pojistka, jistič

při průchodu příliš velkého proudu PŘERUŠÍ OBVOD (chrání člověka i spotřebič)

Pojistka
- se velkým proudem přepálí, musí se vyměnit.
- vozidla _, elektronika
Jistič
- velký proud -> CVAK -> přeruší obvod
- NAHORU = zapnuto, DOLŮ = vypnuto
- domácnost, budovy, lodě, vlak…

Jističe v domácnosti, škole:
- světla: 6 A
- zásuvkový okruh 10 nebo 16 A
- pračková, myčková zásuvka 16 A

Po "vyhození" jističe vždy nejdříve odstraň příčinu (spálený spotřebič, mnoho spotřebičů zapnutých najednou…).
Při požáru vypni elektrický proud (shoď jističe).

video: jistič, princip: jistič, tavná pojistka

DÚ: Vyfoť jističe u vás v domácnosti:
Mixér vyhodil pojistky. Maminka je šla nahodit. Neměla před tím něco důležitého udělat?

Elektrický spotřebič

je zařízení, které umí měnit elektrický proud na jinou formu energie:

	světlo:	žárovka (trochu), zářivka (trochu víc), LED dioda, televize …
	pohyb:	elektromotory: vysavač, fén, mixér, pračka, sekačka, vrtačka, cirkulárka; zvuk: reproduktor, sluchátko, zvonek; el. zámek …
	teplo:	el. topení, varná konvice, el. trouba, el. vařič, fén, pračka, myčka, toustovač, žehlička, žárovka…
	chemickou energii:	nabíječka baterií, elektrické pokovování

Člověk zatím vytvořil jen takové spotřebiče, které alespoň část elektrické energie ztratí - neužitečnou přeměnou (většinou na teplo). Proto se musí např. každý motor, počítač chladit.

Odkazy: účinnosti žárovek - 1

Proč EU zakazuje používání klasických vláknových žárovek (skleněná baňka)?
Jaký spotřebič přeměňuje el. proud na 2 formy energie? Jaký na 3 formy

Elektrotechnické značky - znát!!  (další značky 1 2)

Vypínač, jistič - VŽDY: zapnuto, vypnuto

Nakresli schéma zapojení více spotřebičů - elektroinstalace doma, v autě.

Elektrický obvod v domácnosti, autě obrázky

Přepínač, schodišťové zapojení, zvonek…

Závady elektrického obvodu

Nefunguje spotřebič zapnutý do zásuvky:
- je v zásuvce napětí? (zapoj jiný spotřebič)
- zapoj spotřebič do jiné zásuvky
- např. u lampy vyměň žárovku (předtím vypoj ze zásuvky!)
Nefunguje spotřebič na baterii (svítilna, mobil, ovladač…):
- vyměň baterii
- zjisti, zda není zaoxidovaný kontakt přitisknutý k baterii
- vyzkoušej baterii v jiném spotřebiči
- dálkový ovladač - fotoaparátem zkontroluj svit diody (na horní straně)

POZOR: záměna  –  a  +  neovlivní funkci: žárovky, vypínače, tepelných spotřebičů.
ALE: - některý spotřebič záměna poškodí, některý jen nefunguje
- motor se bude otáčet opačně.
 

Měřící přístroje nákresy - měření

DC (Direct Current) stejnosměrný proud (– –> +, baterie)
AC (Alternate Current) střídavý proud (+ a – se mění, v zásuvce)

Voltmetr obr měří napětí mezi 2 různými místy obvodu.
Nepropustí téměř žádný proud.
Připojíme jej vždy NA vývody (zdroje či spotřebiče).

POZN: Měřit lze jen v obvodu, který funguje i bez měřícího přístroje!

Využití měření napětí - zjištění závady:
- stav autobaterie
- stav baterie v ovladači
- funkčnost zásuvky - NEZKOUŠEJ!
Měření velikosti elektrického proudu využívají:
- ukazatel stavu paliva
- ukazatel teploty motoru
- hlasitosti vstupu elektroniky v (2:40)

Ampérmetr obr měří proud - měří mohutnost toku e^- (~ jejich počet/sekundu).
Propustí téměř všechen proud.
Připojíme jej do cesty elektronům (přeruším obvod, připojím ampérmetr).
Na spotřebiči způsobí zkrat!
Před měřením nastav na měřáku NEJVĚTŠÍ rozsah.

NEZÁLEŽÍ na pořadí zapojení spotřebičů a ampérmetru.

Urči měřákem: napětí (monočlánky, 9 V bat., autobaterie, knoflíková baterie, baterie mobilu, Cu+Zn elektrod zapíchnutých v citronu), detekuj průchod el. proudu (přes žárovku, vánoční svícen). Zjisti funkčnost dálkového ovládání.

Návrh elektrického obvodu

Postup návrhu obvodu:

1. načrtni si spotřebič1 (s jeho vypínačem či tlačítkem)
   pak pod něj:
2. načrtni si spotřebič2 (s jeho vypínačem či tlačítkem)
3. …
4. dolů dokresli zdroj (příp. + jistič)
5. každý pól zdroje doveď k jedné straně spotřebiče

1. Navrhni el. obvod s elektronickým zdrojem:
- tlačítko zapíná zvonek
- vypínač zapíná žárovku

2. Navrhni el. obvod se zdrojem - baterií:
- vypínač zapíná motor
- tlačítko zapíná odpor

3. Načrtni schéma: lustru s dvojvypínačem, obvodu se 2 žárovkami ovládanými jedním přepínačem, schodišťového zapojení vypínačů…

Měření a stupnice

Zjištění velikosti 1 dílku stupnice:
počet dílků ...... 30
rozsah ............. 3 V
1 dílek spočtu 3:30 = 0,1 V

Úkol: zjisti údaj na stupnici (rozsah 3A - obr.):
1 dílek~0,1 A, proto 12 dílků~12×0,1 = 1,2 A

Další úkoly - elektricky-obvod-mereni.odg

Elektrický odpor

je:

1. schopnost vodiče bránit průchodu elektrického proudu ( odpor - brání průchodu)
2. součástka (Rezistor = odpor ), která brání průchodu elektrického proudu (mění jej na teplo)

Každý vodič brání průchodu proudu. Některý méně (drát, karosérie auta…), jiný více (hlína, žárovka…).

Rezistence = odolnost (vůči něčemu).

1 Ohm = odpor součástky, která např. při 1 V propustí proud 1 A

Odpory u nás doma (hřejí): varná konvice, trouba, žehlička, fén, toustovač, pračka, el. topení, páječka, tavná pistole, topinkovač, vytápění zadního skla auta, okapů, vyhřívání sedadel…

Zahřívání odporů (závislost na hodnotě odporu) - vid.

Ohmův zákon: po připojení např. 2×většího napětí ke spotřebiči propustí spotřebič také 2× větší proud (apod.).

Např. při 10 V propustí proud 2 A -> při 30 V propustí 6 A (pokud se nezničí).

Měření odporu

Zapojení obvodu:

Výpočet:

R = odpor spotřebiče, který je ochoten při napětí U propustit proud I.

PŘ: Zjisti odpor lampy, kterou při 230 V prochází proud 0,4 A.
 U = 230 V; I = 0,4 A; R = ? Ω
R = U/I
R = 230/0,4
R = 575 Ω
Odpor lampy je 575 Ω.

Urči odpor drátu, kterým při 12 V prochází 2 A.
Urči hodnoty proudu pro 50 V, 230 V, spočti odpor (tabulka vpravo):

Měření elektrického odporu:

Odpor vodiče přístroj nezměří přímo, ale spočítá ji z napětí a proudu.

Odpor vodiče závisí na:

• materiálu vodiče (nejlépe vede stříbro, měď, zlato, hliník, hůře Zn, Fe, C …) měrný odpor tabulka - podle kabinet publi convert
• délce vodiče ( délka - R)
• průřezu vodiče ( průřez - R)

POZN: Lépe tedy vede kratší, silnější vodič.

• teplotě - atomy kovu při zahřátí více kmitají, e^– do nich častěji narážejí a tím R.

Využití odporu: - součástka: elektronika (počítač, mobil)
- drát s velkým odporem: topné spotřebiče (topení, žehlička, topné těleso v pračce, myčce, fénu…)

Animace závislosti - Vaščák, phet.

Daný drát (železný) má moc velký odpor. Uveď všechny vlastnosti, které si pohlídat u jiného drátu, aby měl MENŠÍ ODPOR.
Spočti odpor žárovky v autě, kterou při 12 V prochází 5 A. (zápis, výpočet, odpověď).
Navrhni jediný obvod - motor spínaný vypínačem, žárovka tlačítkem, napájeno baterií.

Reostat, potenciometr

je elektrický odpor (rezistor) s jezdcem (posuvným 3. kontaktem).
Posouváním jezdce měním velikost odporu.
Využití:

• proměnný odpor: regulace hlasitosti, svitu žárovky, ovladač autodráhy, otáčky motoru (vysavač)
• dělič napětí: balance (vyvážení L a P reproduktoru - stereo)

Kviz reostat-min-max

Načrtni schéma obvodu s reostatem (reguluje žárovku), potenciometrem (reguluje motor).
Vypiš užití reostatu (proměnného odporu).
Urči max. a min. odpor soustavy odpor+reostat: 

Zapojení odporů - výpočty obrázky

1. Zapojení za sebou (sériové)

(proud "vidí" spotřebiče za sebou)

U = U1 + U2 I = I1 = I2 R = R1 + R2

Nefunkčnost 1 spotřebiče přeruší obvod!

Napětí se rozdělí mezi jednotlivé spotřebiče.

Využití zapojení: žárovky na vánočním stromku, zapojení bezpečnostních čidel, vánoční svícen…obr
R1, R2 = spotřebiče (žárovky…)
Nezáleží na pořadí spotřebičů !!!

Zásady řešení:
 

- užívej vzorce (uvedené vedle obvodu)
- jsou-li ve sloupci 2 hodnoty známé, 3. hodnotu spočti vzorcem R=U/I

PŘ: U = 40 V; R₁ = 15 Ω; R₂ = 5 Ω; urči ostatní hodnoty
R = R₁ + R₂  ;  R = 15 + 5   ;  R = 20 Ω
I = U/R ;  I = 40/20 = 2 A = I₁ = I₂
U₁ = R₁.I₁;  U₁ = 15.2 = 30 V
U₂ = R₂.I₂;  U₂ = 5.2 = 10 V
zkouška: U₁ + U₂ = 30 + 10 = 40 V = U

Úkol: Urči max. a min. odpor soustavy odpor+reostat: 

Úkol: Urči výsledný odpor soustavy odporů:

2. Zapojení vedle sebe (paralelní)

(proud "vidí" spotřebiče vedle sebe)

U = U1 = U2 I = I1 + I2 R    R1.R2  =  ––––––––   R1 + R2

Nefunkčnost 1 spotřebiče neovlivní ostatní spotřebiče (jen celkový proud v obvodu).

Napětí je stejné na všech spotřebičích.

Využití zapojení: spotřebiče doma, v dopravním prostředku (auto, vlak, letadlo,…), v továrně, obecní osvětlení, připojení měst k elektrárně, napájení částí počítače…obr

PŘ: U = 12 V; R₁ = 4 Ω; R₂ = 6 Ω; urči ostatní hodnoty
U₁ = U₂ = U = 12 V
R = R₁.R₂/(R₁ + R₂)
R = 4.6/(4 + 6) = 24/10 = 2,4 Ω
I = U/R
I = 12/2,4 = 5 A
I₁ = U₁/R₁
I₁ = 12/4 = 3 A
I₂ = U₂/R₂
I₂ = 12/6 = 2 A
zkouška: I₁ + I₂ = 3 + 2 = 5 A = I

Další obvody se spotřebiči - obrázky.

Úkol: Které ze zapojení je použito u spotřebičů v domácnosti, žárovek vánočního stromku, světel v autě?
Úkol: Vánoční svícen má 10 žároviček (zapojeny sériově, do zásuvky). Načrtni schéma. Jaké napětí připadá na 1 žárovičku?
Úkol: Jaký výsledný odpor má sestava 3 odporů po 10 ohmech zapojených a) sériově, b) paralelně?
Úkol: Urči výsledný odpor soustavy odporů:    

Práce a výkon elektrického proudu

Výkon el. proudu (= příkon spotřebiče)

udává, jak rychle se elektrický proud mění ve spotřebiči na práci.

P_elektrický = výkon el. proudu (příkon spotřebiče), když při napětí U prochází proud I.
Jednotka [W] jako mechanický výkon.
Čím větší příkon má spotřebič, tím silnější přívodní šňůru potřebuje (tenká by se zahřívala).
POZN: Proud 1 A ~ 230 W příkon. P_el=U.I=230.1=230

Úkol: Spočti chybějící údaje pomocí vzorce P = U.I:

Čím větší příkon, tím větším "žroutem elektřiny" je spotřebič.

PŘ: Kávomlýnek má při 230 V příkon 115 W. Urči proud kávomlýnkem.
U = 230 V; P = 115 W; I = ? A
I = P_el/U
I = 115/230
I = 0,5 A
Spotřebičem (o příkonu 115 W) teče proud 0,5 A.

Štítek spotřebiče (obrázek): U=230 V, P_el=550 W - odtud I = P_el/U = 550/230 5,5 A

POZN: Příkon někdy udáváme v jednotkách VA (VoltAmpér).

230 V × 0,5 A = 115 VA = 115 W

DÚ: Zjisti příkon alespoň 4 vašich spotřebičů - adaptér notebooku, vysavač, žehlička, varná konvice, mixér, vrtačka, fén, topinkovač…

Ke každé fotografii štítku připiš zjištěné hodnoty + výpočty takto:

POZOR: Např. varná konvice P = 2300 W (= 230 V.10 A) odebírá ze zásuvky téměř 10 A. Vypíná-li jistič při 16 A, dvě takové konvice na stejném jističi "vyhodí pojistky".

Kuchyň má zásuvkový obvod s jističem 10 A. Jsou zde:
- varná konvice 230 V~/ 1100 W (urči proud)
- mixér 230 V~/ 700 W (urči proud)
- topinkovač 230 V~/ 1200 W (urči proud)
Může maminka zapnout současně všechny tyto spotřebiče? Proč? (zdůvodni výpočtem)

Práce vykonaná elektrickým proudem

Ve spotřebiči s příkonem 1 kW za 1 h vykoná elektrický proud práci: 1 kW×1 h = 1 kWh

Úkol: Spočti chybějící údaje pomocí vzorce W_el = P_el.t:

Práce vykonaná proudem = "spotřeba" el. proudu (jednotka kWh).

Výpočet elektrické práce:

W_elektrická = práce, kterou vykonal el. proud, když příkonem P_elektrický napájel spotřebič po dobu t.

DÚ: Zjisti průměrnou denní spotřebu vaší domácnosti:

Vyfoť elektroměr dnes, pak za pár dní. Spočti rozdíl hodnot:
Je-li přístup k elektroměru složitý, požádej o pomoc dospělého.

Denně odebereme průměrně: .......... kWh.
Přesnější spotřebu zjistíš z ročního vyúčtování (nejlépe použij tento způsob).

Úkol: a) Jaký proud teče uvedenými spotřebiči?
b) Jističem teče 16 A. Jaký výkon podává el. proud?
c) Do 2 zásuvkových obvodů (každý má jistič 16 A) rozděl spotřebiče tak, ať mohou pracovat SOUČASNĚ:
varná konvice 2000 W, vysavač 1000 W, trouba 2500 W, mikrovlnka 1400 W (rozhodnutí zdůvodni výpočtem)

Cena odebrané elektřiny

Za 1 kWh platíme zhruba 5 Kč.

Úkol: Zjisti spotřebu a cenu za elektrický proud:

Elektroměr - měří odebranou elektrickou energii (el. práci) v kWh.
Měřiče spotřeby užíváme ke zjištění, jakým "žroutem" elektřiny je spotřebič alza mul.

Obrázky - elektroměr.

Výpočet "spotřeby" elektřiny

Vysokou spotřebu mají:
- kvůli velkému příkonu: elektrické topení, pračka, el. trouba, bojler, myčka, sušička, varná konvice, žehlička…
- kvůli dlouhodobé funkci: lednička.
Spotřeba je někdy uvedena na energetickém štítku.

POZN: W_el = P_el.t = U.I.t

PŘ: Míchačka (na napětí 400 V) pracuje na stavbě 2,5 h, odebírá proud 8 A. Urči spotřebu proudu a jeho cenu.
 U = 400 V; I = 8 A; t = 2,5 h; W = ? J
W = U.I.t
W = 400.8.2,5
W = 8000 Wh = 8 kWh
Elektrický proud dodávaný míchačce (příkon) vykoná práci 8 kWh.

PŘ: Za jak dlouho spotřebuje spotřebič (příkonu 200 W) 1 kWh?
P_el= 200 W = 0,2 kW; W_el = 1 kWh; t = ?
W_el = P_el.t
1 kWh = 0,2.t
1/0,2 = t
5 h = t
200 W spotřebič spotřebuje 1 kWh za 5 hodin.

POZN: 1 kWh = 1 kW.1 h = 1000 W.3600 s = 3600000 J = 3,6 MJ

Dodavatel elektřiny k vyúčtování převede odebranou el. práci (kWh) na jednotky MJ.

Hospodárnost a příkony některých elektrospotřebičů.

DÚ: Zjisti náklady na týdenní provoz 4 domácích spotřebičů, např:

*Zpracuj prezentaci, kde na každé stránce bude obrázek jednoho spotřebiče s tabulkou údajů o spotřebě.

Bezpečnost práce s elektrospotřebiči

El. proud mě může ohrozit, prochází-li mým tělem fáze -> nulák, fáze->země (zemský povrch).
K fázi se snadno dostanu:

• poškozeným kabelem, spotřebičem
• vodou ve spotřebiči (střik, mokré vlasy)

K uzemnění se snadno dostanu:

• bosýma nohama (podrážka izoluje)
• mokrým prostředím (koupelna, sklep, mokrá podlaha)

Elektrický proud:
- způsobí stažení (křeč) svalu, může tak i zastavit srdce
  stažením se ruka "nemůže pustit" drátu
- průchodem tělo popálí

Odpor lidského těla je několik kΩ. Při 230 V tak může tělem projít proud ~0,2 A - způsobí tím popálení i smrt.

SMRTELNÉ NEBEZPEČÍ pro mne:

• závadný spotřebič ("jiskří", "probíjí", poškozený přívod…)
• manipulace s el. zařízením ve vlhku (koupelna, podzemí…)
• oprava zařízení (předem ODPOJIT !)
• drát s napětím - bez izolace (vypadá stejně, jako ostatní dráty!)
• přiblížení k vodiči vysokého napětí (na vzdálenost 1 m zabíjí výbojem!)

POZN: při příchodu ke "spadlým drátům" - kročejové napětí !
POZN: do vedení za 1 min. po závadě zkusí znovu pustit proud !

Zajím: práce za 2tis, +tit, vvn, Video:úmrtí pod trolejí 

Je/není nebezpečné dotknout se drátu (na sloupu) el. vedení? PROČ?
Proč mohou ptáci sedět na drátech el. vedení?
Živý člověk visí na elektr. drátu - lze jej bezpečně sundat na zem (žebříkem)?
Je/není nebezpečný drát spadlý na zem? (vysvětli)
Odtrhnu zasaženého člověka od vedení? Proč?

První pomoc při zasažení el. proudem:

1. přeruš přívod proudu k zasaženému (nebo vypni proud)
2. dýchá? (pravidelně) -> pokud ne, masáž srdce (zdvih 5-7 cm, 100×/min)
3. volej 155, 112 (v zahraničí), dospělého
4. krvácí? ->zastav krvácení

DÚ: vyfotografuj hlavní uzávěry dodávek energií a doplň:

Bezpečné a nebezpečné hodnoty napětí.
Bezpečně mohu pracovat: s vývody baterií a monočlánků v domácnosti, autě nebo náklaďáku, traktoru.
Nebezpečné je pro mě:
- napětí v zásuvce (doma, škola, dílna, továrna)
- zásuvky ve vlaku, letadle, na velké lodi
- každé elektrické vedení (venkovní, i k zásuvce)

Člověk se "třepe" el proudem a krvácí. Napiš pořadí nutných kroků k záchraně.

Vodivost pevných látek

Elektrický proud vedou pevné látky, které obsahují volné elektrony (tj. e^- mohou volně přeskakovat k sousedním atomům).

Vodiče - kovy (Fe, Cu, Al, Ag, Au …), grafit (tuha)
Nevodiče (izolanty) - keramické mat., sklo, plasty, suché dřevo, guma, slída, jantar…
Využití vodičů: elektroinstalace staveb (Cu, Al), vedení trolejbusů, železnice (Cu, Fe), elektrické vedení (Fe), elektronika (Fe, Cu, Au …), kovová kostra auta (vlaku, letadla…).
Využití izolantů: ochrana před el. proudem - izolátory el. vedení (keramika), těla elektrospotřebičů (plast, dřevo), izolace nářadí a přívodních drátů k elektrospotřebičům (plast, guma)…

Info: Složení mincí

Proč jsou rukojeti nářadí gumové?

Vodivost kapalin

Elektrický proud v kapalině = usměrněný tok iontů (atomů s nábojem).
Roztok kuchyňské soli: NaCl --> Na⁺ + Cl^-
Kyselina sírová v autobaterii: H₂SO₄ --> 2H⁺ + SO₄^2-
(H⁺ → - , SO₄^2- → +)

POZOR: obyčejná voda prakticky vždy obsahuje ionty (minerály…) a je proto (ač málo) vodivá a nebezpečná při práci s el. proudem!
Využití: akumulátor auta (H₂SO₄), "hrající" nočník, hlásiče vody, vysuš mobil po pádu do vody…
Ve vlhkém prostředí je větší nebezpečí úrazu el. proudem (koupelna, jeskyně, bazén…)
Lidské tělo vede el. proud!

Ukázka: voda

Hra Milionář

Proč ve sklepě, jeskyni musí být elektroinstalace vodotěsná?

Vodivost plynů

Elektrický proud v plynu = usměrněný tok atomů s nábojem (iontů) a e^-.
Vzduch za normálních podmínek je nevodivý (obsahuje minimum volných iontů).
Ionizace = zvětšení počtu iontů v plynu (atomům "odtrhneme" některé e^-):
- ohřátím, hořením
- ionizujícím zářením (UV paprsky, rentgenové…)
K průchodu proudu plynem je třeba také vyšší napětí.
Výboje v praxi: blesk, svíčka v motoru jiskří 1:27, jiskry při oblékání svetru, výbojka ve světle (zářivka doma, pouliční), el. zapalovač plynu, sváření elektr. obloukem…

Ukázka: el. oblouk ve vzduchu, různé plyny, neony Las Vegas 1:04, 12:04, náklon plamene svíčky, plamen vede

Piezoelektrický zapalovač malý, velký

Je nebezpečná blízkost el. vedení, ikdyž se ho nedotknu?
Jak se vzduch stane vodivým?
Co by se změnilo na našem životě, kdyby vzduch byl neustále vodivý?

Kviz

Přiřaď vodičům pevná látka, kapalina, plyn odpovídající nositele proudu: atom, proton, elektron, neutron, aniont, kationt.

Elektřina na webu ČEZ

Úkoly - zapoj (program Edison stáhni4 stáhni5 web):

1. jednoduché (+řeš)
2. vypínače (+řeš)
3. měřáky (+řeš)
4. spotřebiče (+řeš)
5. odpory (+řeš)

Zajímavosti: supravodivost tuhy

Animace, vaščák

Měrný odpor (podle kabinet.fyzika.net a tabulek pro ZŠ) - seřazeno podle měr. odporu:

Zajímavosti: Video: František Křižík (ČT 14 min)
elektrický úhoř: zoo ostrava, útok mimo vodu, společný útok,  elektrický rejnok: zoo zlín zázraky př.   živočichové s elektřinou (zapni překlad)