Elektrické napätie Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Elektrické napätie Vzdelávacia oblasť:  Človek a príroda Predmet  Fyzikálny seminár Ročník, triedy:  4. ročník Tematický celok:  Elektrické pole Vypracoval:  Mgr. Jolana Szanková Dátum:  február 2014

Obsah Práca v homogénnom elektrickom poli Elektrický potenciál Ekvipotenciálne plochy Elektrické napätie R. A. Millikan Millikanov pokus Meranie elektrického napätia Druhy voltmetrov Použité zdroje

Práca v homogénnom elektrickom poli v elektrickom poli pôsobí na náboj Q elektrická sila, ktorá pri premiestnení náboja vykoná prácu W elektrická sila: pre prácu síl v homogénnom elektrickom poli platí: Fe = Q . E E – intenzita elektrického poľa W = Fe . d = Q . E . d Bodový náboj v elektrickom poli má istú elektrickú potenciálnu energiu Ep. Ep = W Elektrická potenciálna energia Ep náboja Q je určená prácou, ktorú vykoná elektrická sila pri premiestnení daného náboja z daného miesta na povrch Zeme (nezávisle od trajektórie).                                  

          E - je veľkosť intenzity poľa d - je vzdialenosť platní V homogénnom poli medzi dvoma rovnobežnými vodivými platňami má kladne nabitá platňa vzhľadom na uzemnenú platňu potenciál:                                        

Ekvipotenciálne plochy množiny bodov elektrického poľa s rovnakým potenciálom Homogénne elektrické pole Radiálne elektrické pole ekvipotenciálnymi hladinami sú plochy rovnobežné s platňami ekvipotenciálnymi hladinami sú sústredné guľové plochy

Elektrické napätie           Medzi dvoma bodmi danej hladiny potenciálu je nulové napätie.   Elektrické napätie meriame voltmetrom.

Elektrické napätie Elektrické napätie U medzi dvoma rovnobežnými platňami je: Potenciál kladne nabitej platne je: Intenzita elektrického poľa: Práca:         W = Fe . d = Q . E . d W = Q . U W - veľkosť práce vykonanej pri prenesení náboja Q medzi dvoma bodmi, medzi ktorými je napätie U. d - je vzdialenosť platní

Robert Andrews Millikan v roku 1913 odmeral veľkosť elementárneho náboja e pozoroval mikroskopom pohyb malých olejových kvapôčok jemne rozprášených v homogénnom elektrickom poli medzi dvoma rovnobežnými platňami dokázal nespojitosť elektrického náboja a existenciu e potvrdil predstavy o zložení látok z častíc dostal Nobelovu cenu za fyziku za prácu o elementárnom elektrickom náboji (1923) americký fyzik

Millikanov pokus dokazuje kvantovanie elektrického náboja Millikan vstrekoval kladne nabité olejové kvapôčky do rovnorodého poľa medzi dvoma vodorovnými platnička, pričom spodná mala kladný náboj niektoré kvapôčky sa chvíľu udržali v poli - nešli hore ani nespadli dole - menil napätie a keď bol náboj celočíselným násobkom 1,602 . 10-19 C, kvapôčky sa zase dostali do rovnovážneho stavu e = 1,602 . 10-19 C e je veľkosť elementárneho náboja

Millikanov pokus na každú kvapôčku pôsobí tiažová sila: a elektrická sila: pri vhodnom napätí U medzi platňami možno dosiahnuť, že : FG = Fe pre veľkosť síl platí: pre náboj kvapôčky:         E – intenzita elektrického poľa U – napätie medzi platňami     m – hmotnosť kvapôčky Q – kladný elektrický náboj

Meranie elektrického napätia Voltmeter je prístroj na meranie elektrického napätia. Schematická značka: Voltmeter sa zapája do elektrického obvodu paralelne k meranému spotrebiču alebo k zdroju:

Druhy voltmetrov analógové - ručičkové - má stupnicu s pohyblivou ručičkou digitálne - na displeji sa ukáže číselný údaj nameranej hodnoty napätia Pravidlá pri meraní napätia: - nastaviť prístroj na meranie napätia - nastaviť rozsah merania - svorka označená na prístroji + sa spája s rovnako označenou svorkou zdroja - voltmeter sa zapája paralelne

Použité zdroje Bednařík M., Svoboda E. a kol.: Fyzika pre 2.ročník gymnázií, 1993, SPN, Bratislava Tarábek, P. a kol.: Zmaturuj z fyziky, Didaktis, Bratislava, 2011 Lank V., Vondra M.: Fyzika, 2008, Fragment s.r.o. http://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/antiqueimages/millikan.jpg http://notebook.pege.org/2004-car-adapter/digital-voltmeter.jpg http://www.oskole.sk/images/ekvipotencial_plochy.jpg