ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH

Ohmův zákon pro uzavřený obvod

Z minulých článků víme:

uzavřený elektrický obvod má 2 části

  • Vnější část - vše co vidíme

  • Vnitřní část - vodivý prostor mezi póly uvnitř zdroje

Schématické znázornění situace:

Ue ... elektromotorické napětí zdroje

U ... svorkové napětí zdroje

Ue - U = Ui ... úbytek napětí na zdroji

R ... celkový odpor vnější části obvodu

Ri ... celkový odpor vnitřní části obvodu (VNITŘNÍ ODPOR ZDROJE)

Jiné překreslení dané situace:

Slovní popis získaného vztahu:

Proud v uzavřeném elektrickém obvodu je roven podílu elektromotorického napětí zdroje (Ue) a součtu odporu ve vnější (R) a vnitřní (Ri) části obvodu.

OHMŮV ZÁKON PRO UZAVŘENÝ OBVOD

Rozbor a popis zákona:

R + Ri ... celkový odpor obvodu

Ue = RI + RiI

Ue ... elektromotorické napětí zdroje

R.I = U ... svorkové napětí zdroje

RiI = Ui ... úbytek napětí na zdroji

Z rozboru vyplývá vztah mezi jednotlivými napětími:

U = Ue - Ui

U = Ue - RiI

Svorkové napětí je rovno elektromotorickému sníženému o úbytek napětí na vnitřním odporu zdroje.

POZNÁMKY

  1. SPOJENÍ NAPRÁZDNO (I = 0) NEZATÍŽENÝ ZDROJ

    • jestliže I = 0 potom R je nekonečný a proto U = Ue

  2. SPOJENÍ NAKRÁTKO (spojení svorek zdroje krátkým drátem)

    • jestliže R = 0 potom U = 0 a proto I = Ue/Ri = Imax

    • proud v obvodu je maximální, ničení zdrojů, používání jističů a pojistek

ÚLOHY

ÚLOHA 1:

Ke svorkám zdroje o elektromotorickém napětí 15 V je připojen vnější obvod, kterým prochází proud 1,5 A. Voltmetr připojený ke svorkám zdroje ukazuje napětí 9 V. Určete odpor vnějšího obvodu a vnitřní odpor zdroje.

(6 Ω, 4 Ω)

ÚLOHA 2:

Proč se v kapesní svítilně používá baterie o elektromotorickém napětí 4,5 V, ale žárovka má jmenovité hodnoty napětí a proudu 3,5 V a 0,2 A? Určete vnitřní odpor baterie.

(5 Ω)

ÚLOHA 3:

Na svorky baterie, která má elektromotorické napětí 4,5 V a vnitřní odpor 0,9 Ω, připojíme rezistor o odporu 8,1 Ω. Jaký proud bude procházet obvodem? Určete zkratový proud.

(0,5 A; 5 A)

ÚLOHA 4:

Vnější obvod s odporem 3,8 Ω je připojen ke zdroji elektrického napětí 12 V. Obvodem prochází proud 3 A. Určete vnitřní odpor zdroje.

(0,2 Ω)