1. Zjawisko elektryzowania się ciał i budowa atomu

Rodzajami ładunków elektrycznych są: elektrony (-) protony (+) i neutrony (-/+). Ładunki różnoimienne przyciągają się, a jednoimienne odpychają. Ładunki elektryczne oddziaływują ze sobą siłą elektrostatyczną (patrz Prawo Coulomba), lub (jeśli są w ruchu) siłą magnetyczną. Jednostką ładunku elektrycznego w układzie SI jest Kulomb (1C).

2. Przewodniki i izolatory

Układem izolowanym nazywamy układ odizolowany elektrycznie od otoczenia. Zasada zachowania ładunku elektrycznego - W izolowanym układzie ciał całkowity ładunek elektryczny, czyli suma algebraiczna ładunków dodatnich i ujemnych nie ulega zmianie.

Izolatory nie mają swobodnych ładunków elektrycznych, a w przewodnikach występują swobodne ładunki elektryczne - jony lub elektrony. Gazem elektronowym, zawartym w przewodnikach nazywamy swobodne elektrony.

3. Uziemianie i zobojętnianie ładunku

Zobojętnianie - następuje tylko w izolowanym układzie ciał. Jest to zetknięcie ciała naładowanego z ciałem o przeciwnym ładunku elektrycznym.

Uziemianie - następuje po bezpośrednim kontaktem ciała z ziemią. Nadmiar ładunku elektrycznego zostaje odprowadzony.

4. Prąd elektryczny

Prąd elektryczny - uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.

Napięcie prądu elektrycznego - różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Pomiar dokonuje się woltomierzem. JEDNOSTKA - VOLT (V)

Napięcie elektryczne

U = W / q

W = U · q q = W / U

U - napięcie, W - praca prądu, jw.

Natężenie prądu elektrycznego - iloraz wielkości ładunku elektrycznego przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika i czasu przepływu tego ładunku. Pomiar dokonuje się amperomierzem. JEDNOSTKA - AMPER (A)

Natężenie prądu

I = q / t

q = I · t t = q / I

I- natężenie, t- czas q- przepływający ładunek,

Volt - Iloraz 1J i 1C Amper - Iloraz 1 C i 1 s

5. Obwody Elektryczne

Każdy obwód składa się z trzech części:

1. Przewodów elektrycznych

2. Źródła energii elektrycznej

3. Odbiornika energii elektrycznej

Prąd mierzymy amperomierzem. Połączenie szeregowe polega na połączeniu elementów obwodu kolejno po sobie, bez rozgałęzienia. Połączenie równoległe polega na połączeniu obwodów, tak, że elementy są wpięte w tą samą parę węzłów. Prawo Kirchhoffa - Suma natężeń prądów wpływających do węzła, jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła. I1 +I2 = I3 + I4 + I5. Węzeł - punkt obwodu elektrycznego, do którego podłączone są przynajmniej 3 gałęzie. Gałąź - fragment obwodu elektrycznego, w którym nie ma rozgałęzień przewodów.

Jaki warunek musi być spełniony, aby w obwodzie popłynął prąd indukcyjny?

• Przewodnik musi być pod wpływem zmiennego pola magnetycznego.

• Obwód musi być zamknięty.

6. Opór elektryczny, praca i moc prądu.

Rezystancja - wielkość charakteryzująca własności elektryczne przewodnika. Jego miarą jest iloraz napięcia między końcami przewodnika i natężenia płynącego w nim prądu. Pomiar dokonuje się za pomocą połączeń obwodów elektrycznych. Zależy od materiału, z którego wykonany jest przewodnik. JEDNOSTKA - OHM (Ω)

Opór elektryczny (rezystancja)

R = U / I

U = I · R I = U / R

R - opór elektryczny, jw.

Opór właściwy - wielkość stała dla danego materiału w danej temperaturze.

R - rezystancja (opór),

S - pole przekroju poprzecznego elementu

l - długość elementu

p - opór właściwy (danego materiału)

Prawo Ohma - Natężenie prądu płynącego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia między końcami tego przewodnika.

I- natężenie

R- rezystancja

U - napięcie elektryczne

Energię elektryczną oblicza się ze wzoru - E = W = U x q

Pracę prądu elektrycznego oblicza się ze wzoru W = U x I x t

Jednostką pracy jest dżul (1J)

Moc prądu elektrycznego oblicza się ze wzoru P = U x I

Jednostką mocy prądu jest wat (1W)

Powszechnie stosowaną jednostką energii elektrycznej jest kilowatogodzina (1kWh)

1 kWh + 3 600 000 J ------- 1 kWh = 1kWh x 1h = 1000 W x 3600s.

Użytkowanie energii elektrycznej

• Bezpieczniki automatyczne

• Bezpieczniki topikowe

• Grzałki

• Żarówki

• Miksery, młynki, pralki, odkurzacze

• Czajniki, kuchenki, pralki, suszarki

• Silniki elektryczne

ZNACZENIE WZORÓW

U - Napięcie elektryczne

V - Wolt

A - Amper

q - Ładunek elektryczny

I - Natężenie elektryczne

t - Czas

J - Dżul

C - Kulomb

s - Sekunda

R - Rezystancja

p - Opór właściwy

l - Długość elementu

S - Pole przekroju poprzecznego elementu

E - Energia elektryczna

P - Moc

W - Praca prądu

kWh - Kilowatogodzina

1A = 1000mA

1V = 1000mV

---