Elektrická energia alebo elektrina je forma energie, ktorá vzniká pohybom elektrónov z jedného do druhého miesta. Elektrina je schopnosť elektrického poľa konať elektrickú prácu. Existuje priama úmera medzi veľkosťou elektrického poľa a vykonanou prácou. Elektrickú energiu je možné transformovať na iné formy energie, ako je mechanická energia, tepelná energia, svetelná energia a iné. Elektrická energia je charakterizovaná prúdom (tokom elektrického náboja) a napätím (potenciálom elektrického náboja dodávať energiu). Elektrický výkon sa dosahuje akoukoľvek kombináciou hodnôt prúdu a napätia.
Elektrický náboj: Základná vlastnosť hmoty
Elektrický náboj je základnou fyzikálnou vlastnosťou hmoty a môže byť buď kladný alebo záporný. Hmota odpudzuje inú hmotu rovnakého náboja a priťahuje inú hmotu, ktorá má opačný náboj, čiže sa jedná o rozdiel týchto dvoch potenciálov. Jednotkou používanou na elektrický náboj je Coulomb [C]. Medzi ďalšie odvodené a používané jednotky elektrického náboja patria milicoulomb mC, mikrocoulomb μC; ampérhodina Ah, miliampérhodina mAh.
Elektrický náboj je kvantovaný, čo znamená, že náboj môže mať iba diskrétne hodnoty. Elementárny náboj je označený ako e a približne sa rovná 1.602·10-19 C. Elektrón má náboj - e a je to záporne nabitá častica. Intuitívnym spôsobom, ako pochopiť kvantovanú povahu náboja, je predstaviť si elektricky neutrálny objekt ako škatuľu obsahujúcu rovnaký počet protónov (kladné náboje) a elektrónov (záporný náboj). Protóny sú fixné a nemožno ich vybrať alebo pridať do škatule. Jediným spôsobom, ako dosiahnuť, aby bol objekt negatívne nabitý, je pridať do elektróny viac elektrónov. Pretože elektróny sú nedeliteľné častice, je možné pridať iba celé číslo elektrónov - človek nemôže do poľa pridať pol elektrónu. Výsledkom je, že celkový náboj objektu je N-násobok náboja jedného elektrónu, ktorý sa rovná -e · N, kde N je celé číslo.
Jedným zo spôsobov, ako sa môže objekt elektricky nabiť, je trenie predmetu s iným nepodobným predmetom. Tento efekt je známy už od staroveku. Napríklad trenie sklenenej tyčinky s kúskom vlny bude mať za následok kladné nabitie sklenenej tyčinky, zatiaľ čo kúsok vlny skončí nabitý so záporným nábojom. Toto je známe ako triboelektrický jav, ktorý využíva trenie na prenos voľných elektrónov zo sklenenej tyčinky na kus vlny. Pretože elektróny nie sú v procese vytvárané alebo ničené, počet elektrónov opúšťajúcich sklenenú tyčinku sa rovná počtu elektrónov, ktoré prichádzajú na kúsok vlny. Vo výsledku sa náboj sklenenej tyčinky rovná hodnote náboja kúska vlny, ale má opačné znamienko.
Kondenzátory sú zariadenia, ktoré sú určené na akumuláciu elektrickej energie akumuláciou elektrického náboja na jeho elektródach. V obvode náboj opúšťa jednu elektródu kondenzátora a prichádza k druhej elektróde. Preto sa veľkosť náboja na jednej elektróde rovná hodnote náboja na druhej elektróde, ale má opačné znamienko. Aby ste pochopili proces nabíjania, považujte za východiskový bod úplne vybitý kondenzátor. Na nabitie kondenzátora je k jeho svorkám pripojený zdroj energie. V okamihu, keď je na kondenzátor aplikovaná energia, zdroj energie, napríklad batéria, začne nútiť elektróny, aby sa pohybovali z jednej elektródy kondenzátora na druhú. Keď sa elektróny začnú hromadiť na jednej elektróde, zvyšuje sa napätie na kondenzátore. Elektróny sa hromadia na elektróde kondenzátora, ktorý je pripojený k zápornému pólu batérie, kým sa napätie na kondenzátore nerovná napätiu na batérii. Tento proces nie je lineárny - napätie na kondenzátore sa zvyšuje exponenciálnym spôsobom.
Prečítajte si tiež: Naša recenzia Karell CB-50
kde VC(t) je napätie vo voltoch na kondenzátore ako funkcia času, VBAT je napätie batérie vo voltoch, R je sériový odpor v obvode a C je kapacita.
Elektrický prúd: Pohyb elektrických nábojov
Elektrický prúd (značka = I) je pohyb elektrických nábojov (elektrónov, iónov) od jedného pólu k druhému. Elektrický prúd vzniká vo vodivom prostredí, a to môže byť v látkach pevného, kvapalného aj plynného skupenstva, vyrobiť elektrický prúd je možné vplyvom elektromagnetickej indukcie vo vodiči, ale aj pomocou solárnej, tepelnej alebo chemickej energie. Jednotkou elektrického prúdu je 1 Ampér. Elektrické napätie (značka U) je rozdiel elektrických potenciálov medzi dvoma bodmi (pólmi), vyjadruje energiu potrebné na premiestnenie náboja medzi týmito pólmi, jednotkou napätia je 1 Volt. Vzťah medzi napätím a prúdom je vyjadrený Ohmovým zákonom: R (odpor).
Elektrický prúd je tvorený usporiadaným pohybom elektricky nabitých častíc (nosičov náboja - elektrónov, iónov, dier) vo vodičoch, prípadne vo vákuu. Smer prúdu: je smer pohybu kladných nosičov náboja (smer prúdu sa stanovil dohodou). Príčinou elektrického prúdu: je elektrické pole vo vodiči. Príklad: Dočasný elektrický prúd vynikne napr. ak spojíme vodivo dosky nabitého kondenzátora. Po vyrovnaní nábojov na doskách zanikne vo vodiči elektrické pole a ním aj elektrický prúd. Elektrický prúd I: je základnou fyzikálnou veličinou. Elektrický prúd je charakterizovaný ako celkový elektrický náboj častíc, ktoré prejdú kolým prierezom vodiča za 1 sekundu. Ak prenesú nosiče náboja prierezom vodiča za čas ∆t celkový náboj ∆Q, potom I = ∆Q/∆t. [I] = A (ampér - základná jednotka SI) → Vodičom preteká prúd 1 A, ak za čas 1 s prejdú kolmým prierezom vodiča častice s celkovým nábojom Q = 1 C.
Konštantný jednosmerný prúd: je prúd, ktorého smer ani veľkosť sa s časom nemenia (I = Q/t). → zo vzťahu I = Q/t vyplýva Q = I · t, z toho [Q] = A · s (ampérsekunda = C (coulomb)). Podmienky pre jednosmerný konštantný prúd:
- prítomnosť voľných častíc s nábojom
- uzavretý elektrický obvod
- elektrický zdroj v obvode (→ zaisťuje časovo nepremenné elektrické pole vo vodiči, na jeho svorkách je stále, nepremenné napätie U)
Meranie:
- elektrický prúd → ampérmetrom (zapájame sériovo)
- elektrické napätie → voltmetrom (zapájame paralérne)
Prečítajte si tiež: Sprievodca výberom elektrických zásobníkov
Elektrický prúd v kovoch
V kovoch je elektrický prúd tvorený usmerneným pohybom elektrónov (elektrónová vodivosť). V kryštalickej mriežke kovu sú valenčné elektróny atómov (vodivostné elektróny) viazané k atómovým jadrám zanedbateľnými silami, a preto sa pohybujú neusporiadaným pohybom podobne ako molekuly v plyne. Pričom + ióny sú pevne viazané a voľné elektróny konajú mimo EP tepelný (chaotický) pohyb. Ak je vodič v EP, získavajú unášavú rýchlosť a okrem tepelného pohybu konajú aj usporiadaný pohyb (smerom ku + nabitej svorke zdroja). Ak pripojíme kovový vodič k zdroju elektrického napätia, elektrické pole spôsobí usmernený pohyb elektrónov.
Elektrický odpor je zapríčinený zrážkami vodivostných elektrónov s iónmi mriežky, pričom čím viac je zrážok, tým väčší je odpor vodiča. Veličina R = U/I , [R] = V · A-1 = Ω (ohm) → elektrický odpor zdroja ( → rezistencia: v obvode so zdrojom závisí od napätia U).
Závislosť elektrického odporu kovového vodiča:
- Odpor závisí od materiálu, dĺžky a prierezu vodiča R = ρ · l/S [ρ] = Ω · m-1 - merný odpor: vyjadruje závislosť od materiálu (je to látková konštanta) l - dĺžka vodiča S - obsah prierezu Merný odpor je odpor vodiča s dĺžkou 1 m a obsahom prierezu 1 m2.
- Odpor závisí od teploty R = R1(1 + α∆t) ; [α] = K-1 ∆t = t2 - t1 - rozdiel teplôt α - teplotný súčinitel elektrického odporu
Supravodivosť: vzniká u niektorých látok (napr.: Hg pri T = 4,15 K) pri veľmi nízkych teplotách, kedy merný odpor klesá na nenamerateľnú hodnotu.
Ohmov zákon pre časť obvodu: Elektrický prúd, ktorý preteká vodičom je za stálej teploty priamo úmerný napätiu I medzi jeho koncami (I = U/R → I ~ U).
Prečítajte si tiež: Recenzie elektronických terčov
Ohmov zákon pre celý obvod: Prúd v uzavretom elektrickom obvode je priamo úmerný elektromotorickému napätiu zdroja a nepriamo úmerný súčtu odporov vonkajšej a vnútornej časti. I = Ue / (R + Ri) → ak zaťažíme zdroj s elektromotorickým napätím (Ue), na svorkách nameriame svorkové napätie (U < Ue). Svorkové napätie klesá s rastúcim prúdom v obvode. Zdroj sa správa ako ideálny zdroj s elektromotorickým napätím Ue, ku ktorému je sériovo pripojený rezistor s vnútorným odporom zdroja Ri.
Druhy elektrického prúdu: Jednosmerný vs. Striedavý
Poznáme dva druhy elektrického prúdu: jednosmerný a striedavý. Aký je medzi nimi rozdiel? Pri jednosmernom prúde prúdia elektróny stále jedným smerom a na zdroji je stále ten istý pól kladný a ten istý pól záporný. Vyrábajú ho chemické zdroje (klasické ,,baterky"). Pri striedavom prúde sa však póly zdroja vymieňajú (ten čo bol kladný, bude záporný a naopak), a teda elektróny prúdia raz na jednu stranu a raz na druhú. Pri striedavom prúde určujeme veličinu, ktorá sa volá frekvencia a jej jednotkou je hertz (Hz). Frekvencia vyjadruje, koľkokrát za sekundu za póly zdroja vymenia.
- Jednosmerný prúd (z ang. direct current=DC) - elektrický náboj sa pohybuje stále rovnakým smerom.
- Striedavý prúd (z ang. alternating current=AC) - elektrický náboj sa pohybuje tam a späť v zariadení, ktoré prijíma energiu.
Striedavý prúd je v mnohých ohľadoch výhodnejší ako jednosmerný prúd: dajú sa pri ňom ľahko meniť hodnoty napätia a prúdu pri minimálnych stratách, pri jeho prenose na veľké vzdialenosti sú oveľa menšie straty ako pri jednosmernom prúde. Preto sa v elektrárňach vyrába striedavý prúd, ktorý sa transportuje aj do domácností. Ak nejaké zariadenie potrebuje pre svoje fungovanie jednosmerný prúd (napríklad počítač), obsahuje súčiastku, ktorá striedavý prúd zo zásuvky zmení na jednosmerný.
Elektrický odpor a Ohmov zákon
Elektrické napätie (U) je fyzikálna veličina s jednotkou volt (V). Je rovná práci, ktorú vykonajú elektrické sily zdroja pri presune náboja 1C medzi dvomi miestami obvodu. Napätie meriame voltmetrom. Keďže je definované (na rozdiel od prúdu) nie na určitom mieste (priereze) vodiča, ale medzi dvomi miestami vodiča, tak a voltmetrom ho musíme merať medzi dvomi miestami. Napätie nezaťaženého zdroja sa nazýva elektromotorické napätie zdroja (Ue). Ak na zdroj napojíme spotrebič, napätie klesne.
Ohmov zákon hovorí, že elektrický prúd je priamoúmerný elektrickému napätiu. Keď sa nad tým tak zamyslíme, je to logické, lebo čím väčšiu prácu vynaložíme, tým viac prúdu získame. Rozoberme si ale ten priamoúmerný vzťah. Rovnica priamej úmernosti je y=konštanta•x, v tomto prípade U=konštanta•I (vlastne platí aj, že I=konštanta•U, ale táto konštanta má inú hodnotu), z čoho si môžeme odvodiť, že U/I=konštanta (ale aj I/U=konštanta). Táto konštanta súvisí z elektrickými vlastnosťami daného vodiča, a nazýva sa elektrický odpor. Je to fyzikálna veličina so značkou R a jednotkou ohm [čítaj óm]. Značka ohmu je grécke písmeno Ω (omega). Používame aj iné jednotky, najčastejšie kiloohm (kΩ), ktorý elektrikári hovorovo nazývajú kilo. Vzorec pre výpočet odporu je R=U/I.
Vyššie som uviedol, že platí aj závislosť I=konštanta•U a I/U=konštanta. Touto konštantou je veličina, ktorá sa volá elektrická vodivosť. Jej značka je G a jej jednotkou je siemens (S). Je rovná prevrátenej hodnote elektrického odporu.
Príklad 1
Aký veľký prúd prechádza obvodom, ktorého odpor je 2 kΩ, ak je zapojený v zdroji s napätím 12V?
Elektrický odpor závisí od druhu, hrúbky, a dĺžky vodiča. Od dĺžky (l) závisí priamoúmerne (logicky, čím väčšiu vzdialenosť musí elektrón prekonať, tým viac katiónov bude mať v ceste) a od jeho hrúbky (obsahu prierezu, S) nepriamoúmerne (čím väčší obsah prierezu, tým viac priestoru elektrón má). Lenže dva rôzne kovy, hoci z rovnakou hrúbkou aj dĺžkou, nebudú mať rovnaký odpor. Preto bola pre každý kov nameraná veličina, ktorá sa nazýva rezistivita (merný odpor). Jej značkou je grécke písmeno ρ (ró). Odpor od nej závisí priamoúmerne. Vzorec pre odpor teda bude R=ρ•l/S.
Rezistivitu vieme pre každý materiál (pri bežných podmienkach, čiže pri izbovej teplote 20°C) nájsť vo fyzikálnych tabuľkách. Pokúsme sa odvodiť jej jednotku: už sme si odvodili, že vzorec pre rezistivitu bude ρ=R•S/l. Dosadíme si do tohto vzorca jednotky odporu, obsahu a dĺžky (Ω•m2/m) a po pokrátení (Ω•m2/m) nám vyjde jednotka rezistivity Ωm (ohmmeter).
Príklad 2
Na výrobu rezistora (súčiastky s konštantným odporom, pozri nižšie) s odporom 10Ω chceme použiť odporový materiál chrómnikel, ktorého rezistivita je 1,1•10-6Ωm. Chceme, aby mal tvar valca a aby jeho dĺžka bola 0,7cm. Aký hrubý musí byť?
Príklad 3
Medzi koncami dvoma koncami drôtu je napätie 1,5V. Ampérmetrom sme v ňom namerali prúd 600mA.
Vplyv teploty na elektrický odpor
Elektrický odpor však závisí aj od teploty. V kovoch elektrický odpor so zvyšujúcou sa teplotou mierne rastie. Je to hlavne preto, lebo pri zvýšenej teplote sa častice (teda aj katióny) budú viac pohybovať a ak sa katióny viac pohybujú, tak elektróny sa s nimi častejšie zrážajú, a to spôsobuje ich spomaľovanie. Naopak, pri nízkych teplotách bude odpor kovov nízky. V niektorých látkach sa môže stať, že keď ich schladíme na veľmi nízku teplotu, odpor úplne zmizne (bude sa rovnať nule).
Lenže nielen zvýšená teplota spôsobuje väčší odpor, ale aj väčší odpor spôsobuje zvýšenú teplotu. Vyššie som uviedol, že v kovoch spôsobuje prechod elektrického prúdu zvýšenie teploty. Toto zvýšenie teploty je tým väčšie, čím väčší je aj odpor. Tento jav využívame v klasických žiarovkách. Prúd prechádza vodičom v žiarovke s veľkým odporom. Vodič v žiarovke sa prechodom prúdu zohreje na veľmi vysokú teplotu. Pri vysokých teplotách telesá začínajú vyžarovať svetlo, a tak aj vodič v žiarovke začne vydávať svetlo - žiarovka svieti.
Rezistory, reostaty a potenciometre
Rezistor je súčiastka s konštantným odporom. V elektrotechnike sa používa na dosiahnutie správneho odporu a prúdu v obvode. Pokiaľ má rezistor príliš malé rozmery na to, aby bola na ňom hodnota odporu napísaná, tak používame tzv. farebné kódovanie.
Niekedy však chceme odpor meniť a nastavovať. Na to nám slúži súčiastky zvané reostat a potenciometer (rozdiel medzi nimi je vysvetlený nižšie). Obe tieto súčiastky fungujú n princípe posúvania jazdca po odporovej dráhe (ako je vyššie uvedené, čím väčšia dráha, tým väčší odpor). Reostat má dva vývody - jeden je jazdec a jeden je napevno zapojený. Naproti tomu potenciometer môže mať aj tri vývody (jeden jazdec a 2 napevno zapojené). Reostat je teda typ potenciometra, ktorý nemá jeden vývod zapojený.
Skrat
Skrat (spojenie nakrátko), je situácia, keď je odpor vonkajšej časti obvodu takmer nulový (taký nízky, že ho zanedbávame). Takáto situácia nastane napríklad ak póly zdroja prepojíme vodičom, ale bez spotrebič alebo rezistora. Čo, samozrejme môžeme urobiť aj nechtiac, napríklad keď vytvoríme v obvode nežiaduci spoj.
Povedali sme si, že odpor zanedbávame, čiže ho považujeme za nulový. Aký bude potom prúd? Ak by sme ho chceli vypočítať tak, že napätie vydelíme odporom, museli by sme deliť nulou, čo nie je možné. Ako to teda vypočítame? Celý trik je v tom, že okrem vonkajšieho odporu (odpor všetkých vodičov, súčiastok a spotrebičov) existuje ešte aj vnútorný odpor. Celkový odpor obvodu sa rovná súčtu vonkajšieho a vnútorného odporu. Vnútorný odpor je oveľa menší ako vonkajší, a preto sme ho doteraz zanedbávali. Ale keď je vonkajší odpor nulový, vnútorný odpor začína zohrávať svoju rolu.
Vnútorný odpor tvrdých zdrojov je menší ako vnútorný odpor mäkkých. V obvode bude pri skrate pretekať maximálny prúd (IMAX), ktorý sa rovná podielu elektromotorického napätia zdroja a vnútorného odporu (keďže je celkový odpor rovný vnútornému, lebo vonkajší je nulový).
Príklad
Zadanie: Napätie nezaťaženej autobatérie je 12,4V a pri odbere prúdu 40A sa zmenšilo na 11,2V. Nakoniec si vypočítame svorkové napätie pri odbere 60A.
Odpoveď: Vnútorný odpor batérie je 0,03Ω, maximálny prúd pri skrate je 400A a svorkové napätie pri odbere 60A je 10,6V.
Vnútorný odpor je 0,03Ω, čo je relatívne veľa. Odber veľkých prúdov poškodzuje každý zdroj, okrem zdroja sa však kvôli zahriatiu na vysokú teplotu môže rozstaviť vodič kdekoľvek v obvode, a ak nám skrat nastane v elektrickom vedení v dome, v stenách sa nám ťažko bude hľadať poškodené miesto. Na prevenciu pred týmito rizikami máme v dome ističe a poistky, ktoré odpoja zdroj, ak je prúd väčší ako povolená hodnota. To môže nastať nielen v prípade skratu, ale aj v prípade, že naraz používame viaceré spotrebiče, ktoré odoberajú vysoký prúd.
Už sa vám asi stalo, že vám práve pre tento dôvod ,,vyhodilo poistky." No a ešte aký je rozdiel medzi poistkou a ističom. Poistka odpojí zdroj takým spôsobom, že keď ňou prejde vysoký prúd, ihneď sa vodič v nej rozstaví a nie je schopný prúd ďalej viesť. Poistka je teda zničená a musíme ju vymeniť. Na druhej strane, istič je vlastne klasický spínač, ktorý sa ale sám vypne, ak ním prejde vysoký prúd. Čiže ak ho ,,vyhodí", tak ho stačí len opätovne zapnúť.
Polovodiče
Vyššie som napísal, že v kovoch (a platí to takmer pre všetky vodiče) elektrický odpor so zvyšujúcou sa teplotou mierne rastie (lebo pri zvýšenej teplote sa častice budú viac pohybovať a ak sa katióny viac pohybujú, tak elektróny sa s nimi častejšie zrážajú a to spôsobuje ich spomaľovanie). Existujú však látky, ktorých odpor pri zvýšenej teplote prudko klesá. Takéto látky sa nazývajú polovodiče.
Prečo odpor polovodičov so zvyšujúcou sa teplotou prudko klesá? Vysvetlíme si to na príklade kremíka: Atómy kremíka majú na valenčnej vrstve 4 elekróny. Atómy každého prvku sa snažia zoskupovať tak, aby mali zaplnenú valenčnú vrstvu. Valenčná vrstva kremíka je zaplnená, ak má 8 elektrónov, takže kremík sa snaží získať ešte 4 ďalšie elektróny. Kremík je teda štvorväzbový, takže kryštálová mriežka kremíka vyzerá tak, že na každom kremíku sú naviazané 4 ďalšie, pričom dva susedné atómy majú vždy dva elektróny spoločné. Kremík teda v takomto prípade neobsahuje voľné elektróny, takže je izolant. Toto však platí len u chemicky čistého kremíka a pri nízkych teplotách. Ak teplotu zvýšime, dodáme elektrónom energiu a niektoré z nich sa uvoľnia z väzieb a stanú sa voľnými - kremík sa stane vodičom. Po elektróne zostane na väzbe prázdne miesto, ktoré má zdanlivý kladný náboj (spôsobený jadrami atómov). Toto miesto sa nazýva diera. Diery sú schopné zdanlivého pohybu.
Veľká závislosť odporu polovodičov od teploty sa využíva v súčiastke, ktorá sa volá termistor. Termistor je súčiastka, ktorá mení odpor v závislosti od teploty. Termistor sa využíva napríklad na veľmi presné meranie teploty.
Niektorým polovodičom možno meniť odpor aj iným dodaním energie, ako zvýšením teploty. Tento fakt využíva súčiastka s názvom fotorezistor, ktorá mení odpor v závislosti od množstva svetla, ktoré dostáva. Tiež je to veľmi užitočná súčiastka.
Doteraz sme sa tu bavili o tzv. vlastných polovodičoch, ktoré tvoria chemicky veľmi čisté látky (aby kremík mohol byť vlastným polovodičom, musí mať čistotu 99,9999%). Ak sa v kryštálovej mriežke kremíka (ktorý má štyri valenčné elektróny) nachádza atóm zspiatimi (alebo viacerými) valenčnými elektrónmi (napríklad fosfor), na tvorbu väzieb z kremíkom použije 4 svoje elektróny a piaty ostáva voľný. Voľný elektrón môže zaplniť nejakú dieru. V kryštále teda ubudnú diery a pribudnú voľné elektróny.
Ak sa však v kryštálovej mriežke kremíka nachádza atóm s tromi (alebo menej) valenčnými elektrónmi, všetky tri svoje elektróny elektróny využije na tvorbu väzieb s kremíkom, a na jednej väzbe bude elektrón chýbať. Vznikne tam teda diera, ktorú však môže zaplniť voľný elektrón alebo elektrón zo susednej väzby. V kryštále teda ubudnú voľné elektróny a pribudnú diery. Diery sú však schopné zdanlivého pohybu (pozri vyššie), a tak bude takýto polovodič vodivý aj bez voľných elektrónov.
Príklad 1
Zadanie: Aký veľký prúd prechádza obvodom, ktorého odpor je 2 kΩ, ak je zapojený v zdroji s napätím 12V? Výsledok uveď v miliampéroch.
Odpoveď: Obvodom prechádza prúd 6mA. Pre zaujímavosť, odpor ľudského tela je tiež 2kΩ, takže takýto prúd prechádza aj vami, keď sa napojíte na 12-voltovú baterku.
Príklad 2
Zadanie: Na výrobu rezistora s odporom 10Ω chceme použiť odporový materiál chrómnikel, ktorého rezistivita je 112•10-8Ωm. Chceme, aby mal tvar valca a aby jeho dĺžka bola 0,7cm. Aký hrubý musí byť?
Príklad 3
Zadanie: Medzi koncami dvoma koncami drôtu je napätie 1,5V. Ampérmetrom sme v ňom namerali prúd 600mA.
Elektrická sieť
Elektrická sieť: zložitejší elektrický obvod ; obsahuje uzly a vetvy
- uzol: je vodivé spojenie min. troch vodičov
- vetva: je vodivé spojenie susedných uzlov
1. Kirchoffov zákon: (platí pre uzol) Algebraický súčet prúdov v uzle je rovný nule. Prúdy do uzla vstupujúce kladne, z uzla vystupujúce záporne.
2. Kirchholfův zákon (veta uzlové) -. platí zákon zachovania el.
Elektrická energia pre potreby dodávky do elektrickej rozvodnej siete sa získava z rôznych zdrojov. Pokiaľ pochádza z premeny vodnej, veternej, slnečnej, geotermálnej energie hovoríme o tzv. zelenej energii z obnoviteľných zdrojov. Donedávna bolo najrozšírenejším spôsobom získavanie elektriny prostredníctvom premeny pri spaľovaní fosílnych palív najmä uhlia, ktoré je dnes z hľadiska snahy o znižovanie emisií CO2 výrazne najmä v Európe na ústupe.
tags: #elektricky #naboj #vs #prud