Franzis Verlag Course material 65196 14 years and over 65196 Manual Do Utilizador

Códigos do produto
65196
Página de 36
 
19
2.6 Elektrický odpor (rezistor) 
Pokusy  se  stejnosm
ě
rným  elektrickým  motorkem  Vám  m
ě
ly  ukázat  princip  elektrického  obvodu  a 
p
ř
em
ě
ny (transformace) elektrické energie do jiných druh
ů
 rnrgií. Tento malý motorek má ú
č
innost nižší 
než  50  %,  což  znamená,  že  se  mén
ě
  než  jedna  polovina  elektrické  energie  p
ř
em
ě
ní  na  mechanickou 
energii  (práci)..  V
ě
tšina  elektrické  energie  se  u  tohoto  motorku    p
ř
em
ě
ní  v tepelnou  energii.  Jelikož  je 
tento motorek pom
ě
rn
ě
 velký, nepocítíte na jeho povrchu tém
ěř
 žádné zah
ř
ívání, 
Jiné charakteristiky se projevují u  odpor
ů
, které použijeme jako elektrické spot
ř
ebi
č
e. 100 % p
ř
ivedené 
elektrické  energie  do  odpor
ů
  (rezistor
ů
)  se  p
ř
em
ě
ní  v tepelnou  energii.  Jelikož  jsou  tyto  sou
č
ástky 
pom
ě
rn
ě
 velmi malé a nelze je normálním zp
ů
sobem dostate
č
n
ě
 chladit, zjistíte na jejich povrchu citelné 
zah
ř
ívání..   
 
Pojem  „odpor“  má  dva  významy.  Bu
ď
  se  jedná  o  sou
č
ástku  (v  tomto  p
ř
ípad
ě
  doporu
č
ujeme  používat 
rad
ě
ji  výraz  „rezistor“)  nebo  se  jedná  o  ur
č
itou  vlastnost  sou
č
ástek  a  elektrických  obvod
ů
  (zapojení). 
Každý elektrický p
ř
ístroj (spot
ř
ebi
č
) v
č
etn
ě
 propojovacích vodi
čů
 (kabel
ů
, drát
ů
 vykazuje ur
č
itou hodnotu 
odporu. 
Č
ím  vyšší  bude  hodnota  tohoto  odporu,  tím  nižší  bude  protékat  proud  p
ř
íslušným 
obvodem.Odpor  má  tedy  úlohu    omezovat  pr
ů
tok  elektrického  proudu  p
ř
íslušným  obvodem 
(zapojením).. 
Jednotkou odporu je ohm „
Ω
“. Odporem s hodnotou „
Ω
“ protéká p
ř
i nap
ě
tí „1 V“ elektrický proud „1 A“ 
a platí známý 
 Ohm
ů
v zákon: „I = U / R“ (proud = nap
ě
tí / odpor) 
 nebo „U = I 
 R“ (nap
ě
tí = proud x odpor)  
nebo také : „R = U / I“ (odpor = nap
ě
tí / proud) 
 
Zapojení odporu (rezistoru) do elektrického obvodu 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20
 
Zapojení rezistoru do obvodu jako elektrický spot
ř
ebi
č
  
Vložte do p
ř
iloženého bateriového pouzdra 4 nové baterie 1,5 V velikosti AA a p
ř
ipojte vývody rezistoru 
(odporu) 100 
Ω
 (hn
ě
dý, 
č
erný a hn
ě
dý proužek) ke kontakt
ů
m bateriového pouzdra P
ř
ipojený odpor se 
pouplynutí 10 sekund zah
ř
eje a po uplynutí ur
č
ité doby bude velmi teplý. í.  
 
P
ř
esné  výpo
č
ty  hodnot  elektrického  proudu  se  zapojenými odpory  (rezistory)  naleznete  v kapitole  10.. 
Abyste získali p
ř
edstavu o velikosti p
ř
em
ě
n
ě
né energie v tomto pokusu, uvádíme následující: Odporem 
s hodnotou    100 
Ω
  protéká  p
ř
i  nap
ě
tí  6  V proud  0,06  A  =  60  mA.    P
ř
itom  dochází  k p
ř
em
ě
n
ě
  výkonu 
0,36  W  každou  sekundu  na  tepelnou  energii  0,36  J.  Rezistor  této  velikosti  a  provedení  m
ů
že  vydat 
maximální výkon 0,25 W.. V našem p
ř
ípad
ě
  je tento rezistor vystaven p
ř
etížen. Náš pokus, který bude 
trvat asi 1 minutu, tento rezistor nadm
ě
rným p
ř
etížením  nepoškodí (nezni
č
í).  
 
Otestujte další rezistory ze stavebnice po nap
ě
tím 6 V. 
Č
ím vyšší bude mít testovaný rezistor hodnotu, 
tím nižší jím bude protékat proud. Rezistor 470 
Ω
 má tém
ěř
 p
ě
tkrát vyšší hodnotu než rezistor 100 
Ω
. 
Z tohoto d
ů
vodu jím protéká také p
ě
tkrát nižší proud p
ř
i stejném nap
ě
tí, a tím se p
ř
em
ě
ní pouze jedna 
p
ě
tina výkonu tohoto odporu na tepelnou energii.. Otestujte u odpor
ů
 jejich zah
ř
ívání. 
Pozor na to, abyste si nespálili prsty.p
ř
i testování rezistoru s hodnotou 47 
Ω
.Tento rezistor (odpor)  je p
ř
nap
ě
tí  6  V    t
ř
ikrát   p
ř
etížen  a  má  v tomto p
ř
ípad
ě
  výkon  0,8  W.  Z tohoto  d
ů
vodu  nechte  tento  rezistor 
p
ř
ipojený k baterii 6 V pouze velmi krátkou dobu. 
 
Na  p
ř
iloženém  CD  najdete  užite
č
ný  simula
č
ní  program  o  odporech,  který  pojednává  o  barevných 
proužcích na t
ě
chto sou
č
ástkách, tedy o identifikaci hodnot rezistor
ů
 podle barevných proužk
ů
 . dále je 
v tomto programu uveden p
ř
íslušný prozékající prroud a ztrátový výkon odpor
ů
 p
ř
i r
ů
zných nap
ě
tích. 
Simula
č
ní  program  „Widerstände  im  Stromkreis“  (Rezistory  v proudovém  okruhu)  Vám  poslouží 
k tomu,  abyste  se  nau
č
ili  rozeznávat  hodnoty  odpor
ů
  (rezistor
ů
)  podle  jejich  ozna
č
ení  barevnými 
proužky.  Krom
ě
  toho  m
ů
žete  k zobrazenému  odporu  na  monitoru  po
č
íta
č
e  p
ř
ipojit  virtuální  napájecí 
nap
ě
tí. Tento program zobrazuje proud protékající odporem a p
ř
íkon (ztrátový výkon), který tento odpor 
odebírá, jakož i p
ř
ípadné p
ř
etížení. Místo abyste museli použít pro p
ř
íslušné výpo
č
ty kapesní kalkula
č
ku, 
vypo
č
ítá  Vám  tento  program  automaticky  požadované  hodnoty.  Na  následujícím  p
ř
íkladu  (obr.  2.5) 
vidíte, že odporem s hodnotou 470 
Ω
 p
ř
i nap
ě
tí 7,2 V protéká proud 15,319 mA a že jeho ztrátový výkon 
č
iní 110,296 mW (ztráta zp
ů
sobená p
ř
em
ě
nou elektrické energie na energii tepelnou).