Hlavní obsah

Kurz: Fyzika - elektřina a magnetismus > Kapitola 2

Lekce 2: Elektrická energie

Stejnosměrné obvody a elektrický výkon - shrnutí

Shrňme si poznatky o obvodech a symbolech prvků jako je zdroj, rezistor, či vypínač. Zjisti, jak je výkon na rezistoru spojen s protékajícím proudem a rozdílu potenciálu na rezistoru.

Vzorečky

Rovnice	Význam symbolů	Význam rovnice
$P = I Δ φ$ ‍	$P$ ‍ je výkon, $I$ ‍ je elektrický proud a $Δ φ$ ‍ je rozdíl elektrických potenciálů.	Míra elektrické energie rezistoru odebraná za 1 sekundu, je rovná součinu rozdílu elektrického potenciálu na rezistoru a elektrického proudu protékajícím rezistorem. Jedná se o skalární veličinu s jednotkou watt ( $W$ ‍).

Definice součástek obvodů a jejich značení

Rezistor ( $R$ ‍)

Rezistory brání průchodu elektrického proudu a spotřebovávají elektrické napětí v obvodu.

Elektrický článek ( $ϵ$ ‍)

Elektrický článek (obecněji zdroj) je takové elektrické zařízení, které dodává elektrickou energii.

Zdroj má kladný a záporný kontakt. Záporný kontakt je naznačen krátkou čárkou a kladný kontakt je naznačen delší čárkou.

Vypínač ( $S$ ‍)

Vypínače přerušují tok proudu skrze obvod. Pokud je vypínač rozpojen, tak neprochází proud, protože je obvod rozpojen (Obrázek 3).

Po sepnutí vypínače může téci proud, protože obvod je uzavřen (Obrázek 4).

Uzel

Uzel je místo, kde se spojují dvě či více součástek. Obrázek 5 ukazuje jediný uzel (černá tečka), kde se spojuje pět elektrických součástek (znázorněných oranžovými obdélníky).

Ano, existuje řada dalších druhů elektrických součástek, ale zde uvádíme jen základní typy.

V obvodech běžně používáme ještě například kondenzátory a cívky, ale ty jsou pro nás v této chvíli ještě příliš složité.

Dále používáme voltmetry a ampérmetry. Ty si představíme později.

Typy stejnosměrných obvodů

Jednoduchý obvod

Jednoduchý obvod obsahuje minimální množství součástek, které z něj přesto dělají funkční elektrický obvod: zdroj napětí

ε

(elektrický článek), rezistor

R

a drát umožňující tok elektrického proudu

I

(viz Obrázek 6 níže). Elektrický odpor drátu většinou zanedbáváme.

V jednoduchém elektrickém obvodu je elektrické napětí dodávané zdrojem

ε

zároveň i elektrickým napětím na rezistoru. V obvodu je jen jeden elektrický proud

I

Uzavřený obvod

Uzavřený obvod má nepřerušovanou cestu pro tok proudu. Jinak řečeno obvod není rozpojený.

Otevřený obvod

V otevřeném obvodu je rozpojení, které brání toku proudu. Rozpojení může být způsobené vypínačem, rozbitou součástkou nebo přerušeným drátem.

Zkratovaný obvod

Zkrat je cesta pro proud s nulovým elektrickým odporem (viz modrý drát v Obrázku 9). Pokud je v obvodu zkrat, tak veškerý elektrický proud teče místem zkratu, protože elektrický proud upřednostňuje cestu o nejnižším elektrickém odporu.

Obrázek 10 ukazuje, jak sepnutím vypínače

S

můžeme odvést veškerý elektrický proud z rezistoru

R_{2}

. Když je vypínač

S

rozpojen (viz Obrázek 10A), tak elektrický proud

I

teče od kladné svorky zdroje k uzlu

N

. Vypínač je rozpojený, tak přes něj nemůže téci elektrický proud a všechen teče přes rezistor

R_{2}

. Když se vypínač sepne (viz Obrázek 10B) vytvoří okolo rezistoru

R_{2}

zkrat. Jakmile teď elektrický proud mine uzel

N

, tak vynechá rezistor

R_{2}

a teče skrze vypínač.

Další zdroje

Další informace o elektrickém výkonu najdeš ve videu o výkonu rezistoru.

Na následujících cvičeních si můžeš ověřit, zda jsi vše správně pochopil(a):

Chceš se zapojit do diskuze?

Přihlášení

Setřídit podle:

Zatím žádné příspěvky.

Umíš anglicky? Kliknutím zobrazíš diskuzi anglické verze Khan Academy.

Fyzika - elektřina a magnetismus