Powtórzenie wiadomości o prądzie elektrycznym

1. Elektrostatyka

Ładunkiem elektrycznym nazywamy porcję elektryczności. Najmniejszy ładunek elektryczny ujemny posiada elektron, a dodatni - proton. Jednostką ładunku elektrycznego jest 1 kulomb (1 C).

• Przewodniki są to substancje przewodzące ładunek elektryczny
  (organizmy żywe, elektrolity, grafit, metale). 

• Izolatory to ciała, w których nie występują elektrony swobodne, ani jony dodatnie czy ujemne, które mogłyby się swobodnie poruszać w ich wnętrzu (szkło, drewno, plastik).

Ładunki jednoimienne odpychają się, a różnoimienne-przyciągają.

II.Prąd elektryczny

1. Napięciem elektrycznym między dwoma punktami pola nazywamy iloraz pracy wykonanej przez pole nad ładunkiem q przy przeniesieniu go z jednego punktu pola do drugiego przez wartość tego ładunku.

Gdzie: U - napięcie, W - praca, q - ładunek

Jednostką napięcia elektrycznego jest 1 wolt (1 V).

2. Prądem elektrycznym nazywamy uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Przyjęto, że prąd w obwodzie płynie od + do - Skutki przepływu prądu elektrycznego to:

• efekt świetlny - emisja światła,

• efekt cieplny - wzrost temperatury przewodnika,

• efekt mechaniczny - wykonywanie pracy mechanicznej,

3.Natężeniem prądu nazywamy iloraz ładunku elektrycznego przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika przez czas przepływu:

gdzie: I - natężenie prądu, q - ładunek, t - czas.

Jednostką natężenia prądu jest 1 amper (1 A). 1 A = 1 C / 1 s.

Prawo Ohma: Natężenie prądu płynącego w przewodniku jest wprost proporcjonalne do napięcia między jego końcami. Dla danego przewodnika iloraz napięcia przez natężenie jest stały i nazywa się oporem (rezystancją) przewodnika:

gdzie: R - rezystancja przewodnika, U - napięcie na końcach przewodu, I - natężenie prądu płynącego w przewodzie. Jednostką oporu elektrycznego jest 1 om (1 )

Łączenie oporników:

Przy łączeniu szeregowym, przez wszystkie odbiorniki płynie prąd o takim samym natężeniu. Napięcie między końcami całego układu jest równe sumie napięć między końcami poszczególnych oporników. Całkowity opór układu, zwany oporem zastępczym, jest równy sumie oporów poszczególnych elementów.

Przy łączeniu równoległym, napięcie między końcami poszczególnych elementów jest takie samo. Natężenie prądu płynącego w głównym przewodzie jest sumą natężeń prądów płynących przez poszczególne odbiorniki. Odwrotność oporu zastępczego oporników jest równa sumie odwrotności poszczególnych oporów.

2. Praca i moc prądu:

Przepływający prąd elektryczny może przekazać energię odbiornikowi, która zostanie zużyta na wykonanie pracy. Pracę (W) oblicza się ze wzoru;

W = U I t

Jednostką pracy jest 1 dżul (1 J) lub 1 kilowatogodzina ( 1 kWh). 1 kWh = 3 600 000 J.

Różne urządzenia elektryczne wykonuję pewną pracę w jednostce czasu, zatem mają określoną moc. Moc jest miarą szybkości przekazywania energii (pracy).

1 kWh = 1 *100 J/s *3600 s = 3600000 J ; [W] = [J/s]