ELEKTŘINA A MAGNETISMUS
ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH
Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosměrného proudu
Velký význam v praxi.
A) Elektrická práce (W)
Z kapitoly o elektrickém poli víme, že při přenesení náboje Q ve vnější části jednoduchého el. obvodu mezi svorkami zdroje o svorkovém napětí U vykonají síly el. pole práci
W=Q.U
jestliže proud I je navíc konstantní, potom
Q=I.t t ... čas
⇓
W = U . I . t
Má-li vnější část obvodu odpor R, potom velikost W se dá spočítat s využitím Ohmova zákona
VZTAHY PRO VÝPOČET ELEKTRICKÉ PRÁCE VE VNĚJŠÍ ČÁSTI ELEKTRICKÉHO OBVODU
Jednotka práce: JOULE (J)
B) Joulovo teplo (QJ)
Jedná se o teplo, které se uvolní do okolí při průchodu proudu elektrickým obvodem z důvodu zahřívání vodičů.
Pokud se elektrická energie nepřeměňuje ještě na jiné formy energie (např. mechanickou nebo chemickou) je Joulovo teplo rovno elektrické práci.
C) Výkon elektrického proudu ve spotřebiči (P)
R … odpor spotřebiče
Jednotka výkonu: WATT (W)
D) Účinnost elektrického obvodu (η éta), účinnost zdroje
P … příkon spotřebiče
P0 … výkon zdroje
WZ … práce neelektrických sil uvnitř zdroje
S využitím Ohmova zákona můžeme psát
SHRNUTÍ
Účinnost je tím větší, čím menší je vnitřní odpor zdroje Ri v porovnání s odporem spotřebiče R.
Udává vlastně, jaká část celkové energie produkované zdrojem napětí se dostane do vnější části obvodu (ke spotřebiči).
(Neříká nic o účinnosti přeměny energie v samotném spotřebiči.)
E) Výkon ve spotřebiči z hlediska uzavřeného el. obvodu
Zmenšujeme-li odpor spotřebiče připojeného ke zdroji (Ue, Ri), proud procházející obvodem se zvětšuje. Potom pro výkon ve spotřebiči musí platit:
Z grafu vyplývá:
