Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Elektromosság Elektrosztatika Egyenáram Készítette: Czeilingerné Somogyi Katalin.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Elektromosság Elektrosztatika Egyenáram Készítette: Czeilingerné Somogyi Katalin."— Előadás másolata:

1 Elektromosság Elektrosztatika Egyenáram Készítette: Czeilingerné Somogyi Katalin

2 Jelmagyarázat Főmenü Vége Vissza Tovább

3 Főmenü Tudósok Eszközök Feladatok Mennyiségek Témakörök

4 TÉMAKÖRÖK •A testek elektromos állapota •Az elektromos áram •Az elektromos áramkör •Fogyasztók kapcsolása •Az elektromos munka •Az elektromos feszültség •Az elektromos ellenállás •Az elektromos teljesítmény •Az elektromos áram hatásai

5 A testek elektromos állapota A testek részecskéinek szerkezete Testek elektromossága Elektromos töltés

6 A testek részecskéinek szerkezete •Minden test részecskékből, atomokból vagy több atomból álló molekulákból épül fel. •Az atomok is összetettek: elektronok, protonok és neutronok találhatók bennük. elektronok, protonok neutronok •Az elektronok az atommag körüli elektromos mezőben mozogva „elektronfelhőt” alkotnak.

7 Az atom részei - elektromos szempontból semleges - pozitív elektromos tulajdonságú - helyhez kötött Proton : - negatív elektromos tulajdonságú - elmozdulhat, ún. „szabad elektron” Elektron : Neutron :

8 Testek elektromossága Negatív ha a testben elektrontöbblet van Pozitív ha a testben elektronhiány van Semleges ha a testben az elektronok és a protonok száma egyenlő, eloszlásuk egyenletes kölcsönhatásuk

9 Az elektromos kölcsönhatás megnyilvánulása Vonzás — különböző elektromos állapotú testek között — bármilyen anyagú test és az elektromos mező között Taszítás — megegyező elektromos állapotú testek között

10 Hogyan hozható elektromos állapotba egy test? Dörzsöléssel Érintéssel Elektromos megosztással

11 A testek elektromos állapotát jellemző mennyiség az elektromos töltés. Jele : Q Mértékegysége : coulomb ( C ) Elektromos töltés

12 Elektromos megosztás A külső elektromos mező megszűnteti az eredetileg semleges fémtestben az elektronok egyenletes eloszlását.

13 Érintés Ha egy elektromosan semleges testhez egy elektromos állapotban lévő testet érintünk, akkor megváltozik benne az elektronok száma, a semleges test elektromos állapotba került. Kattints!

14 Dörzsölés A különféle anyagú testek szoros érintkezéssel, azaz dörzsöléssel elektromos állapotba kerülnek. Az ilyen testek elektromos állapota kétféle: pozitív (+) ill. negatív (-)

15 Az elektromos áram Vezető és szigetelő anyagok Az elektromos áram Áramerősség

16 Elektromos vezetés szempontjából az anyagok Vezetők Az elektromos tulajdonságú részecskék „könnyebben” elmozdulhatnak Szigetelők Az elektromos tulajdonságú részecskék „nehezebben” mozdulhatnak el. Félvezetők Bizonyos feltételek mellett szigetelők, máskor vezetők.

17 Az elektromos áram Az elektromos tulajdonságú részecskék / elektronok, ionok / egyirányú, rendezett mozgása.

18 Az áramerősség •Az áramerősség megmutatja, hogy mekkora a vezető keresztmetszetén 1 s alatt átáramlott elektromos tulajdonságú részecskék együttes töltése. •Jele : I •Mértékegysége : amper ( A ) •Kiszámítása : I = Q / t •Mérése : ampermérővelampermérő

19 Mikor nagyobb az áramerősség? •Ugyanannyi idő alatt több az átáramlott részecskék együttes töltése Q 1 > Q 2 t 1 = t 2 I 1 > I 2 •Ugyanannyi össztöltésű részecske kevesebb idő alatt áramlik át Q 1 = Q 2 t 1 I 2

20 Az elektromos áramkör Mérőműszerek Áramkörök Elektromos fogyasztók Áramforrások Faraday

21 Áramforrások Azokat a berendezéseket, amelyek elektromos mezőt, és így elektromos áramot tartósan képesek fenntartani, áramforrásoknak nevezzük. Ilyenek a galvánelemek, mint pl.galvánelemek zsebtelep Volta-elem akkumulátor

22 Galvánelemek Azok az áramforrások, amelyekben kémiai kölcsönhatás közben jön létre a tartós elektromos mező. Felépítése: pozitív elektróda (szénrúd) barnakő elektrolit (ammónium- klorid) negatív elektróda (cinkköpeny)

23 Elektromos fogyasztók Azok a berendezések, amelyekben az elektromos áram áthaladásakor céljainknak megfelelő változások jönnek létre.

24 Áramkörök •A vezetékkel összekapcsolt áramforrás és fogyasztók áramkört alkotnak. •Tartós elektromos áram csak zárt áramkörben jöhet létre. Elektronok áramlása Technikai áramirány

25 Áramköri jelölések elektromos csengő: izzólámpa: elektromotor: ellenállás: vezeték: elem: zsebtelep: hálózati áramforrás: Kapcsolók:

26 Fogyasztók kapcsolása SorosPárhuzamos • csak egy útja van • csak egyszerre • külön-külön is Az elektronok áramlásának A fogyasztók • több útja van működnek főág mellékág

27 Mérőműszerek használata •Működésük az áram mágneses hatásán alapszik •A műszer pozitív (+) jelű kivezetéséhez az áramforrás (+) pólusát kell csatlakoztatni •Az áramforrás (-) pólusát a megfelelő méréshatárhoz kell kapcsolni (+) pólusa (-) pólusa áramforrás • A mérést mindig a nagyobb méréshatártól kezdjük

28 Ampermérő •Mindig a rajta áthaladó áram erősségét méri •A fogyasztóval sorosan kell kapcsolni •Nem szabad fogyasztó nélkül használni! •Áramköri jelölése : A

29 Voltmérő •Az áramkör azon két pontja közé kell kapcsolni, amelyek közötti feszültséget meg akarjuk mérni •A fogyasztóval párhuzamosan kell kötni •Fogyasztó nélkül is mérhetünk vele • Áramköri jelölése : V

30 Mh = 2,5 A a =legnagyobb beosztás Mh=méréshatár lé=leolvasott érték I = mért érték Mérőműszerek leolvasása :2 ? ? Mh = 25 V a = 5 b) *5 a = 5 a) Például: lé = 4,5 I = 4,5:2 A =2,25 A U = 4,5*5 V= 22,5 V lé = 4,5

31 Soros kapcsolás •Valamennyi fogyasztónál ugyanakkora az áramerősség I=I 1 =I 2 =I 3 U=U 1 +U 2 +U 3 R=R 1 +R 2 +R 3 R=U/I • A fogyasztók kivezetései között mért feszültségek összege egyenlő az áramforrás kivezetései között mért feszültséggel • Az eredő ellenállás az egyes fogyasztók ellenállásainak összege

32 Párhuzamos kapcsolás •Az eredő ellenállás az áramforrás feszültségének és a főágban mért áramerősségének a hányadosa •A fogyasztók kivezetései között mért feszültség egyenlő az áramforrás pólusai között mért feszültséggel •A főágban folyó áram erőssége egyenlő a mellékágakban folyó áramok erősségének összegével I=I 1 +I 2 +I 3 U=U 1 =U 2 =U 3 R=U/I R

33 Elektromos munka Az elektronok mozgatásakor az elektromos mező munkát végez. Mitől függ ez a munka? • az átáramlott töltés nagyságától • az elektromos mező erősségétől • az adott mező mely két pontja között történik a munkavégzés Kiszámítása

34 Az elektromos munka kiszámítása •Jele : W •Mértékegysége : joule (J) •Kiszámítása : W = Q*U W = U*I*t

35 Elektromos feszültség •A feszültség megmutatja, hogy mennyi munkát végez az elektromos mező, miközben 1C töltést a mező egyik pontjából a másikba áramoltat. •Jele : U •Mértékegysége : volt (V) •Kiszámítása : W / Q •Mérése : voltmérővel voltmérő

36 Elektromos ellenállás •Elektromos fogyasztók ellenállása •Ohm törvénye •Vezetékek elektromos ellenállása •Eredő ellenállás

37 Fogyasztók ellenállása A fogyasztóknak azt a tulajdonságát, hogy anyaguk részecskéi akadályozzák az elektromos tulajdonságú részecskék áramlását, elektromos ellenállásnak nevezzük. Kiszámítása

38 Melyik fogyasztó ellenállása nagyobb? •Amelyikben ugyanolyan feszültségű áramforrás kisebb erősségű áramot hoz létre U 1 = U 2 I 1 R 2 • Amelyikben ugyanakkora erősségű áram létrehozásához nagyobb feszültségű áramforrás kell U 1 > U 2 I 1 = I 2 R 1 > R 2

39 Ohm törvénye Egy adott fogyasztón átfolyó elektromos áram erőssége egyenesen arányos a fogyasztó kivezetései között mért feszültséggel. I ~ U

40 •Bármely fogyasztó ellenállása a kivezetésein mért feszültség és a rajta átfolyó áram erősségének a hányadosa. •Jele : R •Mértékegysége : ohm (  ) •Kiszámítása : R = U / I •Áramköri jele : Az elektromos ellenállás kiszámítása

41 Vezetékek elektromos ellenállása •Függ : - a vezető hosszától (R~l) - a vezető keresztmetszetétől (R ~ 1 A ) - a vezető anyagától (fajlagos ellenállás)fajlagos ellenállás •Kiszámítása : R =  *(l/A) huzalellenállások

42 •Fajlagos ellenállás : az anyagokra jellemző, megadja, hogy az adott anyag 1m hosszú, 1mm 2 keresztmetszetű darabjának mekkora az ellenállása. •Jele :  (ro) •Mértékegysége :  *mm 2 /m Fajlagos ellenállás

43 Eredő ellenállás •Párhuzamosan, sorosan kapcsolt fogyasztók helyettesíthetők egyetlen fogyasztóval. Ennek a helyettesítő fogyasztónak az ellenállását nevezzük eredő ellenállásnak. •Kiszámítása : PárhuzamosSoros

44 Teljesítmény •A teljesítmény megmutatja az 1s alatt bekövetkező energiaváltozást. •Jele : P •Mértékegysége : watt (W) •Kiszámítása : P =  E /  t P = U*I • Azt a mennyiséget, amely az állapotváltozásokat gyorsaság szempontjából jellemzi, teljesítménynek nevezzük.

45 Az elektromos áram hatásai Mágneses Hőhatás Kémiai Élettani

46 Hőhatás •az elektromos mező gyorsítja a szabad elektronokat •az áramló elektronok a helyhez kötött részecskékkel ütközve lelassulnak, és azokat élénkebb rezgésre kényszerítik •az élénkebben rezgő részecskéjű, tehát felmelegedett vezető felmelegíti környezetét Az elektromos áram hőhatása több, egymáshoz kapcsolódó kölcsönhatás eredménye : Eszközök

47 Hőhatáson alapuló eszközök Olvadóbiztosítékok Izzólámpa

48 Kémiai hatás •A szabadon mozgó ionokkal rendelkező folyadékokat elektrolitoknak nevezzük. Pl.: a sók, savak, lúgok vizes oldata •Az elektrolitokban az ionok rendezett mozgása az elektromos áram. •Az elektrolitok áramvezetése következtében az elektródákon bekövetkező változásokat elektrolízisnek nevezzük. Eszközök

49 Kémiai hatáson alapuló eszközök Galvánelemek Addig működnek, amíg a kémiai változásaikhoz szükséges valamelyik anyag teljesen átalakul. Akkumulátor elektrolízissel ismételten galvánelemmé alakítható

50 Élettani hatás Az élő szervezetek sejtnedve elektrolit, tehát vezeti az elektromos áramot Leggyakoribb hatása : - izom összehúzódás - égési sérülések - sejtnedvek összetételének megváltozása Már a 0,1 A erősségű áram is lehet halálos!

51 Mágneses hatás Az áramjárta tekercs körüli mágneses mező erőssége függ: - áram erősségétől - menetszámtól - vasmagtól Áramjárta vezető körül mágneses mező van Elektromágnes : áramjárta vasmagos tekercs

52 Tudósok •Coulomb •Ampere •Franklin •Volta •Faraday •Ohm •Watt •Edison •Bródy Imre •Galvani

53 Charles Augustin de Coulomb ( ) •Egyik legfontosabb találmánya: torziós (csavarási) mérleg, amelyet nagyon kicsi erőhatások mérésére használt • Francia fizikus, az elektromos töltés mértékegységét róla nevezték el • matematikai és fizikai tanulmányait befejezve katonai pályára lépett

54 André Marie Ampére ( ) •Francia fizikus, kémikus és matematikus •az áramerősség mértékegységét róla nevezték el •Ő volt az első, aki az elektromos áram fogalmát érthetően meghatározta

55 Benjamin Franklin ( ) •Amerikai természettudós, államférfi és író volt • Elektromos töltések természetével foglalkozott • Kísérleteihez a töltéseket a viharfelhőkből gyűjtötte, ún. „elektronikus sárkánnyal” • A villámhárító feltalálója

56 Alessandro Volta ( ) •Olasz fizikus, de a költészet is érdekelte •A feszültség mértékegységét róla nevezték el Felfedezése : a fémek érintkezési elektromosság szerint feszültségi sorba rendezhetők Volta-oszlop

57 Michael Faraday ( ) •Angol fizikus •A kapacitás mértékegységét róla nevezték el

58 Georg Simon Ohm ( ) •Tudományos megfigyeléseinek eredményeit „A fémek áramvezető képességét szabályozó törvény meghatározása”című munkájában foglalta össze (Ohm törvény)Ohm törvény • Német fizikus • Az ellenállás mértékegységét róla nevezték el

59 James Watt ( ) •Angol technikus •A teljesítmény mértékegységét róla nevezték el • Ő alkotta meg az első igazán használható gőzgépet

60 Edison ( ) •Amerikai feltaláló •Nevéhez fűződik az első, gyakorlatban is jól használható izzólámpa készítése

61 Bródy Imre •Az Egyesült Izzó mérnöke •Kutatásainak eredményeként 1936 óta a nagyobb teljesítményű izzólámpák üvegbúrájának töltésére kriptongázt alkalmaznak

62 Luigi Galvani ( ) •Olasz anatómia-professzor •békacombos kísérlete az elektromosság vizsgálatát jelentősen előmozdította

63 Fizikai mennyiségek


Letölteni ppt "Elektromosság Elektrosztatika Egyenáram Készítette: Czeilingerné Somogyi Katalin."

Hasonló előadás


Google Hirdetések