Kondenzátor + Flashcards
Kapacita vodiče
každý vodič pojme při určitém potenciálu jen určité množství elektronů (náboje)
El. kapacita + vzorec a popis vzorce a jednotka
čím větší kapacita, tím více nábojů může být na vodiči C = Q/φ = Q/U, C je konstanta úměrnosti pro daný vodič - vodič má kapacitu 1 F, jestliže se nábojem 1 C nabije na potenciál 1 V
Kondenzátor
kondenzátor pasivní - elektronická součástka používána v el. obvodech k dočasnému nahromadění a uchování el. náboje a tím i k uchování potenciálu elektrické energie
Co vykazuje kondenzátor
Kapacitu, indukčnost a odpor
Využití kondenzátoru
Fotografický blesk - způsobí rychlý výboj a světelný blesk
Defibrilátor - depolarizace všech vláken srdečního svalu a obnovení sinusového rytmu
Deskový kondenzátor čím je tvořen
Tvořen dvěma rovnoběžnými vodivými deskami o plošném obsahu S a vzdálenosti d, mezi deskami je izolant (vzduch, papír, keramika) - nedovolí, aby se náboje navzájem kontaktovaly
Když připojíme deskový kondenzátor ke zdroji stejnosměrného napětí
Nabíjecí proud vytvoří na desce s vyšším potenciálem kladný náboj a na desce s nižším potenciálem náboj záporný. Napětí mezi deskami kondenzátoru bude stejné, jako napětí, pokud zdroj odpojíme. (Napětí na kondenzátoru zůstane)
Když připojíme “nabitý” kondenzátor k žárovce
Obvodem začne procházet vybíjecí proud, jas žárovky bude postupně s klesajícím proudem klesat až zhasne
Kapacita pro deskový kondenzátor + vzorec + popis + jednotka
C = ε↓0↓ * ε↓r↓ * S/d
(↓je jakoby spodní index↓)
C kapacita, epsilon nula je permitivita vakua, epsilon r je relativní permitivita izolantu (pro vzduch je epsilon r = 1), S je obsah, d je vzdálenost, jednotka opět Farad
Větší kapacitu mají deskové kondenzátory s jiným izolantem než vzduch
Jak ovlivní kapacitu zapojení dvou deskových kondenzátorů sériově a paralelně a kčemu slouží takové sériové zapojení
Paralelně C = C1 + C2
Sériově C = (C1 * C2)/(C1 + C2)
Jelikož je výsledná kapacita vždy menší než kapacita menšího z nich, soustava se chová jako jediný kondenzátor, slouží jako dělič napětí (platí pouze pro sériový)
Co vytvoří elektrizace dielektrika v deskovém kondenzátoru?
Silnější kondenzátor
Co je to elektrický proud a jak vzniká
Usměrněný pohyb el. nabitých části.
Volné elektrony konají ve vodiči neustálý chaotický pohyb (tepelný pohyb), po připojení vodiče k pólům zdroje napětí uvedou síly el. pole volné elektrony do pohybu - usměrněného v jednom směru od - k + pólu zdroje.
Vzniká, když máme volně nabité částice s náboje, el. pole ve vodiči, které působí na částice s nábojem el. silou (na konci vodiče rozdíl el. potenciálů => napětí)
Vzorec pro elektrický proud + jednotka
I = Q/t, jednotka ampér (Coulomb za sekundu), elektrický proud je definován podílem náboje, který jím projde za určitý čas, jednotka ampér
Jaký je směr elektrického proudu?
Ve vodiči se pohybují elektrony od - ke +, ale dohodnutý směr je opačný od + k -
Jaké jsou účinky elektrického proudu?
V pevných vodičích způsobuje zvýšení teploty, v kapalných mění jejich složení a v plynových vyvolává světelné a zvukové efekty
Faktory ovlivňující vliv el. proudu na orgány
Odpor kůže (suchá X vlhká)
Délka působení
Druh proudu (stříd./stejnos.)
Frekvence
Místo vstupu
Cesta el. proudu
Vlhkost prostředí
Jak působí el. proud v těle
Vede k zástavě srdce, bezvědomí, výpadek paměti, bolesti končetin, poškození vnitřních orgánů, silné křeče, zastavení dýchání, zlomení kostí
Problém v popálení el. proudem
Spočívá v tom, že často není popálená jen kůže, ale i struktury, které jsou pod ní - hlavně svaly, nervy a cévy, protože v organismu nejlépe vedou el. proud
Stejnosměrný elektrický zdroj
Elektrický proud je možné udržovat jen tehdy, když je zachován rozdíl potenciálů mezi svorkami (napětí naprázdno), připojíme žárovku ke zdroji SS napětí - ve vodiči se vytvoří el. pole a začnou se částice pohybovat od + k - pólu vlivem elektrických sil, ze svorek se začne ztrácet potenciál (analogie k přečerpávací elektrárně)
Vzorec práce vytvořenou el. silami
W = U × Q
Vtištené síly
Nejsou elektrické, probíhaji uvnitř baterie proti směru působení el. sil, možné díky chemické E v akumulátoru
Elektromotorické napětí a kde vzniká
Je to vnitřní napětí zdroje a vzniká při práci neelektrických vtištěných sil při přemisťování náboje proti síle elektrického pole.
Vzorec pro elektromotorické napětí a co platí
Ue = We/Q a platí, že U<Ue
(ečka jsou ve spodních indexech)
Energie, která se ve zdroju přeměňuje na energii elektrickou
Galvanický článek - energie se uvolňuje za chemické reakce kovových elektrod a vodivou kapalinou, třeba i měď-zinek v bramboru/jablku
Fotočlánek - energie uvolněná při dopadu záření na desku polovodiče
Termočlánek -energie uvolněná při termoelektrickém jevu, např. zahřátí spojených dvou různých kovů
Ohmův zákon + vzorec
El. proud procházejícím vodičem je přímo úměrný napětí mezi jeho konci
R = U/I
R je kondtanta úměrnosti
Jak vzniká odpor? A k čemu slouží rezistor?
Vodič se za průchodu el. proudu zahřívá => vodič klade odpor el. proudu)
Rezistor slouží k vytvoření odporu
Jednotka odporu a co říká
1 Ohm Ω - při napětí 1 V projde proud o velikosti 1 A
Vzorec rezistancr + popis + co říká
R = ρ × l/S
R rezistence
l - (je to L jako length), délka vodiče
S - obsah
ρ -, měrný el. odpor rezistivita (materiálová konstanta)
El. odpor závisí na materiálu vodiče a je přímo úměrný jeho délce a nepřímo úměrný jeho obsahu
Závislost odporu na teplotě + vzorec a popis
Zahřátý vodič klade větší odpor => menší proud
Zvýšením proudu se zvýší teplota vodiče
R = R1 × (1 + α × Δt)
R - odpor při teplotě t
R1 - odpor při teplotě t1
α - teplotní součinitel odporů (materiál)
Δt - rozdíl teplot t a t1
Co platí pro teplotní součinitel odporuu kovů?
α>0 u většiny kovů (roste teplota, roste odpor)
α<0 u některých, třeba uhlík (roste teplota, klesá odpor)
Závislost měrného elektrického odporu na teplotě
ρ = ρ1 × (1 + α × Δt)
-popis stejně, jako předtím
Elektrická vodivost + vzorec a jednotka
Převrácený el. odpor G = 1/R
Jednotka je S (siemens)
Supravodivost
Materiál ztrácí odpor (R = 0)
Při průchodu proudu supravodičem vytváří supravodič kolem sebe velmi silné mag. pole
Elektronový plyn
Pohyb elektronů podobný k tepelnému pohybu molekul
Pohyb elektronů kolem iontů a jak se tato rychlost nazývá?
Volné nosiče náboje vykonávají v látce chaotický pohyb 10 na 5 - 10 na 6 m/s a prakticky nezávisle na teplotě.
Nazývá se střední kvadratická rychlost
Počet vodivostí ektronů
Celkový počet vodivostí elektronů je srovnatelný s počtem atomů ve vodiči ( v 1 dm3 je 10 na 23 atomů => 10 na 23 volných elektronů)
Jak rychle vznikne elektrický proud?
300 000 km/s
Jak vzniká elektrický proud?
Před působením elektrického pole se elektrony ve vodiči hýbají chaoticky, po připojení se pořád hýbou chsoticky, ale vlive působení elektrické síly se začnou pomalu hýbat jedním směrem
Co je to driftová rychlost
Je to rychlost elektronů hýbající se jedním směrem ve vodiči za působení elektrické pole. 0,11 mm/s
Čeho je důsledkem elektrický oodpor?
Srážek vodivostních elektronů s nepravidelnostmi krystalové mřížky.
Za normální teploty (27 °C) se projevují tepelné kmity iontů mřížky, se zvětšením teploty se amptitudy kmitů zvětšují a dkchází k častejším srážkam s vodivostními elektrony
Vztah mezi odporem a driftovou (unášivou) rychlostí
Roste odpor - klesá unášivé napětí
Pokud budeme teplo snižovat, dostaneme se z některých materiálů k supravodivosti
Co způsobuje spojování rezistorů (spotřebičů)?
Snižuje buď el. proud, nebo napětí
Paralelní zapojení rezistorů
Příklad více žárovek v lustru (do všech musí jít stejně velké velké napětí), stejné U, I = I1 + I2, 1/R = 1/R1 + 1/R2
Sériové zapojení rezistorů?
Příklad světýlka na stromečku (do všech musí jít stejně velké, ale snížené napětí), stejné I, U = U1 + U2, R = R1 + R2
