Franzis Verlag Course material 65196 14 years and over 65196 Manual Do Utilizador
Códigos do produto
65196
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 „
Jednotkou odporu je ohm „
Ω
“. Odporem s hodnotou „1
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
i
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).