Transcript Práce a výkon el. proudu - Integrovaná střední škola technická

Název školy
Integrovaná střední škola technická, Vysoké Mýto, Mládežnická 380
Číslo a název projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0374
Inovace vzdělávacích metod EU - OP VK
Číslo a název klíčové aktivity
III/2 inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Autor
Mgr. Jiří Čapek
Číslo materiálu
VY_32_INOVACE_FYZ_2U_CA_15_08
Název
Práce a výkon elektrického proudu
Druh učebního materiálu
Prezentace
Předmět
Fyzika
Ročník
druhý
Tématický celek
elektřina a magnetismus
Anotace
Určení výkonu a práce v závislosti na el. veličinách. Vznik tepla jako důsledek průchodu el. proudu.
Metodický pokyn
Použít promítnutí pomocí dataprojektoru, 30 min
Klíčová slova
práce , výkon, Joule-Lenzův zákon
Očekávaný výstup
Žák umí vypočítat výkon a práci el. proudu a uvést je ve správných jednotkách. Zná důsledky
průchodu el. proudu z hlediska tepla a umí určit velikost tepla.
Datum vytvoření
27.11.2013
Práce a výkon el. proudu
Joule –Lenzův zákon
Z minulých témat víme, že:
1) Elektrické pole je popsáno veličinou napětí, která vyjadřuje
množství práce potřebné na přenos jednotkového náboje.
2) v el. obvodu působí el. pole na elektrony silou a přesouvá je
ke kladnému pólu a tím koná práci . (působení silou po dráze)
Přesouváním elektronů vzniká elektrický proud.
Práce a výkon el. proudu
Joule –Lenzův zákon
Z minulých témat víme, že:
3) Velikost elektrického proudu je určena jako množství el. náboje
přeneseného daným místem za jednotku času.
Odtud vyjádříme velikost náboje
Dosadíme-li do vzorce pro velikost práce
kterou koná el. pole
dostaneme:
Práce a výkon el. proudu
Joule –Lenzův zákon
Práce el. proudu závisí na:
1. velikosti napětí
2. procházejícím proudu
3. času, po který proud prochází
Jednotky práce jsou Jouly.
V tomto případě se však používají jednotky vycházející
ze souvislosti práce a výkonu.
Jednotka Ws je příliš malá,
proto se používá spíše
Watt . sekunda Wh respektive kWh.
1Wh = 3 600 Ws
1kWh = 3 600 000 Ws
Práce a výkon el. proudu
Joule –Lenzův zákon
Výkon el. proudu :
závisí na :
1. napětí
2. procházejícím proudu
Jednotka: 1 Watt
1W
1 kiloWatt 1kW
1 megaWatt 1MW
Součin U.I určuje u elektrospotřebičů příkon el energie.
Skutečný výkon je díky různým ztrátám menší a souvisí s účinností
zařízení. P =  . U.I kde  je účinnost.
Práce a výkon el. proudu
Joule –Lenzův zákon
Při průchodu el. proudu dochází ke srážkám elektronů s atomy.
Viz. el. odpor.
Při tom elektrony předávají část své kinetické energie atomům.
Zvětšení energie atomů = zvýšení vnitřní energie látky – tepla
Z toho vyplývá, že:
Průchodem el. proudu Qvodičem
vzniká teplo

– teplota vodiče se zvyšuje.
Velikost vzniklého tepla řeší Joule – Lenzův zákon:
Teplo, které vzniká při průchodu stejnosměrného ustáleného
proudu vodičem odpovídá práci el. proudu.
(je přímo úměrné součinu proudu, napětí a doby, po kterou
proud prochází)
Q = W= U.I.t