Projekt as kompetencji
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 46

Projekt: AS KOMPETENCJI PowerPoint PPT Presentation


  • 106 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Projekt: AS KOMPETENCJI. NAZWA SZKOŁY: Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 1 w Krotoszynie ID grupy: 97_66_mf_gl Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: Gdy płynie prąd. Semestr/rok szkolny: 2011/2012. Prąd elektryczny, elektryczność.

Download Presentation

Projekt: AS KOMPETENCJI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Projekt as kompetencji

Projekt: AS KOMPETENCJI

NAZWA SZKOY:

Zesp Szk Ponadgimnazjalnych nr 1

w Krotoszynie

ID grupy:

97_66_mf_gl Kompetencja:

Matematyczno-fizyczna

Temat projektowy:

Gdy pynie prd.

Semestr/rok szkolny:

2011/2012


Pr d elektryczny elektryczno

Prd elektryczny, elektryczno

Przecie na co dzie mamy do czynienia z prdem, a elektryczno wprost nas otacza. Nie tylko jest wytwarzana w elektrowniach, lecz wystpuje take w przyrodzie (np. byskawice). Jednak czy kiedykolwiek zastanawialimy si, czym jest i skd si bierze rzecz, bez ktrej nie wyobraamy sobie normalnego funkcjonowania?


I co to jest pr d

I co to jest prd?

Przepyw adunku elektrycznego zaobserwowa po raz pierwszy okoo 1663 roku niemiecki uczony Otto von Guericke. Zauway on, e ciao obojtne poczone strun metalow z ciaem naadowanym zyskuje adunekelektryczny. Tak wicprd elektryczny to uporzdkowany ruch adunkw elektrycznych


Otrzymywanie pr du

OTRZYMYWANIE PRDU

Elektryczno pojawia si wtedy, gdy do przewodnika jest stale dostarczana energia, co zapobiega hamowaniu ruchu adunkw wywoanemu oporem elektrycznym przewodnika. Urzdzenie wytwarzajce elektryczno nazywamy generatorem. Maszynami takimi s silniki, prdnice i baterie.


Projekt as kompetencji

S to urzdzenia suce do przeksztacania energii mechanicznej w elektryczn

Silnik elektryczny

Prdnica

Bateria


Nat enie pr du

NATENIE PRDU

Natenie prdu to nic innego, jak stosunek adunku q przepywajcego przez przekrj przewodnika do czasu t, w ktrym adunek przepywa.


Amper

AMPER

Jednostk natenia prdu jest amper [A].

Jest to natenie prdu polegajcego na przepywie adunku jednego kulomba w czasie jednej sekundy.


Amperomierz

AMPEROMIERZ

Do pomiaru natenia suy AMPEROMIERZ.

Dziaanie amperomierza opiera si na pomiarach efektw elektromagnetycznych, cieplnych itp., wywoanych przepywajcym prdem.


Napi cie

NAPICIE

Napicie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia adunku elektrycznego midzy punktami, dla ktrych okrela si napicie, do wartoci tego adunku.

Symbolem napicia jest [U]


Wolt woltomierz

WOLT, WOLTOMIERZ

Jednostk napicia jest WOLT [V]. Midzy dwoma punktami pola wystpuje rnica potencjaw (napicie elektryczne) 1 V.

Do badania napicia suy WOLTOMIERZ.

Wczony rwnolegle do obwodu elektrycznego. Zbudowany jest z odpowiednio wyskalowanego mikroamperomierza i duego opornika elektrycznego. Pomiar odbywa si poprzez wyznaczenie natenia prdu pyncego przez woltomierz, ktry charakteryzuje si znaczn opornoci wewntrzn. W zalenoci od zastosowania rozrnia si woltomierze prdu zmiennego i woltomierze prdu staego.


Prawo ohma

PRAWO OHMA

Prawo Ohma opisuje sytuacj, najprostszego przypadku zwizku midzy napiciem przyoonym do przewodnika (opornika), a nateniem prdu przez ten przewodnik pyncego


Projekt as kompetencji

Prawo Ohma brzmi nastpujco:

Stosunek natenia prdu pyncego przez przewodnik do napicia pomidzy jego kocami jest stay.


Oporniki

OPORNIKI

W elektromechanice do montowania obwodw elektrycznych stosuje si druty( najczciej miedziane lub aluminiowe), ktrych opr jest niewielki. Elementami majcymi realny opr bywaj najczciej fabrycznie wykonane kawaki przewodnika- oporniki.

Przy przepywie prdu zamienia energi elektryczn w ciepo. W obwodzie suy do ograniczenia prdu w nim pyncego


Obwody pr du sta ego

OBWODY PRDU STAEGO

Wiele obwodw to kombinacje oporw poczonych szeregowo oraz/lub rwnolegle. Zasady takiego czenia poznalimy w gimnazjum. Tutaj w skrcie je przypomnimy.

POCZENIE SZEREGOWE:


Projekt as kompetencji

Na rysunku przedstawiono trzy oporniki poczone szeregowo. W obwodzie takim przez wszystkie oporniki musi pyn prd o takim samym nateniu I

Cakowita rnica oporw wynosi: U= U1+U2+U3

R=R1+R2++Rn


Projekt as kompetencji

Widzimy, e opr cakowity trzech opornikw poczonych szeregowo jest rwny sumie opr poszczeglnych opornikw. Ten sumaryczny opr nazywamy OPOREM ZASTPCZYM, gdy podczenie opornika o takim oporze zamiast tych trzech nie zmienia ani natenia prdu, ani napicia.R=R1+R2++Rn

OPR ZASTPCZY POCZONYCH SZEREGOWO OPORNIKW JEST RWNY SUMUIE POSZCEFGLNYCH OPORW.


I prawo kirchhoffa

I PRAWO KIRCHHOFFA

Jest to prawo dotyczce przepywu prdu w rozgazieniach obwodu elektrycznego.Sprawdza si do stwierdzenia, e suma nagromadzonych prdw wpywajcych do danego wza( a wic do dowolnego fragmentu obwodu poczonego z reszt obwodu pewn liczb przewodnikw) jest rwna sumie nate prdw wypywajcych z tego wza.


Ii prawo kirchhoffa

II PRAWO KIRCHHOFFA

Zwane rwnie prawem napiciowymDotyczy bilansu napi w zamknitym obwodzie elektrycznym prdu staegoII prawo brzmi: suma spadkw potencjaw zliczana wzdu dowolnej zamknitej ptli obwodu, rwna jest zero.


Projekt as kompetencji

Oblicz natenie prdw jakie przepywaj przez opory: R1=10i R2=5. W obwodzie pokazanym na rysunku:

I1

Io=10A

R1=10

R2=5

I2


Projekt as kompetencji

Dane:Szukane: R1=10 I1=? R2=5 I2=? Io= 10A Z I prawa Kirchhoffa: I1+I2= Io Io= 3,33AZ II prawa Kirchhoffa: I1R1- I2R2 =0 I2 = Io-I1pisemnie mnoymy przez R2 I2 = 10-3,33=6,67AI1R2+I2R2 = IoR2I1R1- I2R2 =0 Odp. Natenie prdu dodajemy stronami: wynosi 6,67 A I1R2+I2R2 + I1R1- I2R2 = IoR2 I1(R1+R2)= IoR2 /: (R1+R2)


Ciep o joule a lenza

CIEPO JOULEA- LENZA

Pozwala okreli ilo ciepa, ktre wydziela si podczas przepywu prdu elektrycznego przez przewodnik elektryczny.Brzmi nastpujco:Ilo ciepa wydzielanego w czasie przepywu prdu elektrycznego przez przewodnik elektryczny jest wprost proporcjonalna do iloczynu oporu elektrycznego przewodnika, kwadratu natenia prdu i czasu jego przepywu.


Projekt as kompetencji

Zaleno t mona wyrazi wzorem:

Q=RI2t

gdzie

Q ilo wydzielonego ciepa;

I natenie prdu elektrycznego;

R opr elektryczny przewodnika;

t czas przepywu prdu.


Przewodniki

PRZEWODNIKI

To substancje, ktre dobrze przewodz prd elektryczny, a przewodzenie prdu ma charakter elektronowy. Atomy przewodnika tworz wizania, w ktrych elektrony walencyjne (jeden, lub wicej) pozostaj swobodne (nie zwizane z adnym z atomw), tworzc w ten sposb tzw. gaz elektronowy.


Izolator elektryczny

IZOLATOR ELEKTRYCZNY

Jest to materia, ktry nie przewodzi prdu elektrycznego.Oglnie izolatory elektryczne to substancje lub wyroby z nich wykonane w ktrych nie wystpuj elektrony swobodne albo inne czstki naadowane lub zdysocjowane, ktre mogyby si swobodnie porusza w ich wntrzu lub po ich powierzchni.

Najistotniejszymi parametrami charakteryzujcymi izolatory elektryczne s:

napicie przebicia - zwane czasem wytrzymaoci elektryczn,

prd upywu

wspczynnik strat dielektrycznych


P przewodniki

PPRZEWODNIKI

Substancje zachowujce si w pewnych warunkach jak dielektryk, a w innych jak przewodnik

Arsenek galu

Antymonek glinu

KRZEM

German


Model gazu elektronowego

MODEL GAZU ELEKTRONOWEGO

W metalicznym przewodniku wikszo elektronw jest zwizana ze swoimi atomami sieci krystalicznej. Istniej take swobodne elektrony, ktre mog swobodnie przemieszcza si po caym obszarze przewodnika. Elektrony te poruszaj si podobnie jak czsteczki w zwykym gazie. Zbir swobodnych elektronw w metalu traktujemy jako gaz doskonay.


Projekt as kompetencji

W modelu tym poruszajce si elektrony (niebieskie) zderzaj si z jonami sieci krystalicznej (czerwone).


Elektryczno w naszym domu

ELEKTRYCZNO W NASZYM DOMU

Warto zastanowi si na tym jak drog przebywa prd zanim znajdzie si w gniazdku elektrycznym naszego domu. I tak wiadomo, e do domowych instalacji elektrycznych prd przesyany jest z elektrowni. Po drodze przepywa przez kila charakterystycznych odcinkw, ktre rozmieszczone s na przestrzeni : linia energetyczna - odbiornik.


Projekt as kompetencji

  • Najpierw od sieci elektrycznej prd pynie przez tzw. przycze. Moe by ono prowadzone drog powietrzn albo drog podziemn. Przycze kontaktuje si ze zczem, w ktrym znajduj si gwne bezpieczniki. Nastpnie zaraz za tym elementem znajduje si licznik energii elektrycznej, dziki ktremu znana jest ilo zuytej energii. Do wszystkich tych wymienionych urzdze zwyky uytkownik energii elektrycznej nie ma dostpu, posiadaj one specjalne plomby.


Licznik energii elektycznej

LICZNIK ENERGII ELEKTYCZNEJ

Znany kademu licznik energii elektrycznej

jest maszyn indukcyjn. Liczniki dziel si na

jednofazowe i trjfazowe, zalenie od instalacji,

oraz jednotaryfowe i dwutaryfowe, na

tzw. prd nocny. Co prawda wersje elektromechaniczne

s powoli zastpowane modelami

elektronicznymi, lecz liczniki indukcyjne

pozostan z nami jeszcze dugo. Ich wskazania

s podstaw do obliczania nalenoci za

energi elektryczn.


Budowa licznika

BUDOWA LICZNIKA


Zasada dzia ania

ZASADA DZIAANIA

To, na co zwraca si w pierwszym rzdzie uwag przy ogldaniu pracujcego licznika, to krcca si tarcza aluminiowa stanowica wirnik, umieszczona w szczelinie midzy rdzeniem napiciowym i rdzeniem prdowym .Rdzenie wykonane s z blach transformatorowych. Ksztaty rdzeni s u poszczeglnych producentw rne. Istnieje jednak oglna zasada, e cewka napiciowa wykonana z cienkich przewodw o duej liczbie zwojw, wytwarza strumie magnetyczny (zwany napiciowym) przenikajcy tarcz rwnolegle do osi tarczy, cewka prdowa wykonana z grubych przewodw o maej liczbie zwojw, wytwarza strumie magnetyczny (zwany prdowym) przenikajcy tarcz dwukrotnie w przeciwnych kierunkach, take rwnolegle do osi, ale w innych miejscach ni strumie napiciowy. Oba rdzenie - prdowy i napiciowy umieszczone s blisko brzegu tarczy aluminiowej. Tarcza jest osadzona na uoyskowanej osi poczonej przekadni limakow oraz zbat z liczydem o co najmniej szeciu bbnach cyfrowych. Strumienie magnetyczne przenikajc przez tarcz, indukuj w niej siy elektromotoryczne, ktre z kolei powoduj powstanie w tarczy prdw wirowych. Wspdziaanie indukowanych prdw wirowych ze strumieniami magnetycznymi przesunitymi wzgldem siebie w przestrzeni powoduje powstanie momentu napdowego wprawiajcego tarcz w ruch. W konstrukcji licznika nie stosuje si spryn, dziki czemu kt obrotu wskanika (czyli - w tym wypadku- tarczy) nie jest ograniczony jak w miernikach elektrycznych. Dlatego te tarcza wskutek dziaania momentu napdowego obraca si w sposb cigy. Moment pdowy rwnowaony jest momentem hamujcym.


Projekt as kompetencji

Moment hamujcy uzyskiwany jest za pomoc magnesu trwaego Magnes trway powoduje powstanie w obracajcej si tarczy prdw wirowych, ktre wspdziaajc ze strumieniem magnetycznym ,dziaaj hamujco. Hamowanie jest proporcjonalne do prdkoci obrotowej tarczy. Przy staym poborze prdu momenty - napdowy i hamujcy, rwnowa si, co sprawia, e tarcza obraca si ruchem jednostajnym. Obroty tarczy przekazywane s na liczydo za porednictwem limaka umieszczonego na osio raz k zbatych . Przekadnia k jest dobrana w taki sposb, e licznik wskazuje energi bezporednio w kWh. Moment tarcia w oyskach i liczydle dziaa hamuj co na obroty i powinien by jak najmniejszy Napicie w sieci jest na og stabilne, lecz przywrcenie napicia sieci moment napdowy moe przyj tak du warto, e uruchomi tarcz licznika, mimo, e przez cewk prdow nie pynie prd (czyli pobiera energii). To zjawisko nazywane biegiem jaowym licznika jest zjawiskiem niepodanym i za pobieganiu tzw. chorgiewka hamujca . To wygity kawaek drutu stalowego umocowany prostopadle do osi tarczy. Kiedy ta obraca si, wolny koniec drutu przesuwa si obok stalowej blaszki (jzyczka) przymocowanej do rdzenia i namagnesowanej przez strumie rozproszenia obwodu napiciowego. Blaszka przyciga drut stalowy i hamuje tarcz. Moment hamujcy zaley od napicia tak samo jak moment dodatkowy. Zapewnia to skuteczne dziaanie chorgiewki hamujcej. Przy obcieniu licznika hamowanie chorgiewki nie zmienia redniej prdkoci tarczy, gdy przy zblianiu si chorgiewki do jzyczka nastpuje przyspieszenie ruchu obrotowego, a przy oddalaniu opnienie. Chorgiewka powinna by tak umocowana, aby przy zatrzymanej tarczy czerwony znak na tarczy by widoczny w okienku licznika.


R d a pr du

RDA PRDU:

By moliwy by cigy przepyw prdu w obwodzie musz znajdowa si elementy, ktre bd zwiksza potencjaln energi elektryczn nonikw adunku kosztem innych typw energii (chemicznej, mechanicznej, cieplnej, wietlnej) Takie elementy bdziemy nazywa rdami prdu


R d a pr du1

RDA PRDU


Odnawialne r d a energi

ODNAWIALNE RDA ENERGI:


Zjawiska kt rym towarzyszy przep yw pr du

ZJAWISKA KTRYM TOWARZYSZY PRZEPYW PRDU:

WIATR SONECZNY

CZYNNOCI

KOMREK

NERWOWYCH

WYADOWANIA

ELEKTRYCZNE


Ar wka

ARWKA

Czyli elektryczne rdo wiata, w ktrym ciaem wieccym jest wkno wykonane z trudno topliwego materiau (pierwotnie grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w bace szklanej wypenionej mieszanin gazw szlachetnych (np. argon z 10-procentow domieszk azotu). Wkno osiga temperatur ok. 25003000 K na skutek przepywu prdu elektrycznego. Wynalazek powsta w poowie XIX w.Pierwsze moliwe do wykorzystania praktycznego arwki skonstruowali J.W. Swan (1878) i niezalenie od niego Th.A. Edison (1879)


Ar wka budowa

ARWKA BUDOWA

a) Baka wykonana ze szka sodowego(tzw. szka mikkiego), prniowa lub gazowa

b) arnik drut wolframowy w postaci jedno lub dwu-skrtki

c) Elektroda

d) Gwka

e) Krek

f) Supek

g) Nka

h) Trzonek gwintowany

i) szyjka

j) guzik


Dioda p przewodnikowa

DIODA PPRZEWODNIKOWA

Jest elementem elektronicznym, wyposaonym w dwie elektrody, ktry posiada nieliniow charakterystyk prdu wyciowego w funkcji napicia wejciowego. Symbol elektryczny diody pprzewodnikowej oraz jej charakterystyk wyjciow przedstawia poniszy rysunek.


Dioda

DIODA

Diody mona stosowa jako przyrzd przepuszczajcym swobodnie prd przy napiciu dodatnim oraz stanowicym zapor dla prdy pyncego w przeciwnym kierunku. Inaczej rzecz ujmujc, dioda prostuje napicie zmienne, przepuszczajc jedynie dodatnie powki sinusoidy. Diody pprzewodnikowe s oparte na waciwociach zcza p - n, ktre powstao poprzez zczenie ze sob pprzewodnikw typu p oraz typu n. Wyrniamy wiele rodzajw diod pprzewodnikowych, midzy innymi zwyke diody prostownicze, diody tunelowe, diody Zenera, fotodiody, diody pojemnociowe oraz diody luminescencyjne.

BUDOWA DIODY


Lampa gazowa

LAMPA GAZOWA

Lampa gazowa jest jednym ze rde owietlenia sztucznego. Emituje wiato w zwizku tym, e spala si w niej gaz. W pomieniu znajduj si arzce si czsteczki wgla- tak powstaje wiecenie. Historia lamp gazowych siga XIX wieku. Byy one stosowane w Europie i Ameryce Poudniowej. Suyy gwnie jako sposb owietlania miejsc publicznych. Powd dla ktrego nie przyjy si one jako rda owietlenia w domach prywatnych, jest bardzo prosty: wymagaj one doprowadzania do nich gazu. Do owietlenia mieszkania, jako pierwszy, lamp gazow zastosowa Szkot William Murdoch. Miao to miejsce pod koniec osiemnastego wieku, a mianowicie w roku 1792. lampa miaa form metalowej rurki, u wylotu ktrej odbywao si spalanie gazu. Jeli chodzi o wykorzystanie lamp gazowych do owietlania ulic, po raz pierwszy odbyo si to w Londynie. Jeli chodzi o wykorzystanie ich w Polsce, po raz pierwszy uyto ich Krakowie, w roku 1830. Uycie to miao jednak charakter wycznie pokazowy. Pierwsze uycie na stae miao miejsce we Wrocawiu, w restauracji Zota G.


Projekt as kompetencji

DZIKUJEMY ZA UWAG!ZSP1


  • Login