elektrický proud
http://www.instructables.com/files/deriv/F85/GTAK/G5KPB9JO/F85GTAKG5KPB9JO.MEDIUM.jpg


proud02
pohybující se náboje
a elektrický proud
André Marie Ampére
(1775 - 1836)‏
jednotka:
1 C⋅s−1 = 1 A (ampér)

proud02
pohybující se náboje
a elektrický proud
https://encrypted-tbn0.google.com/images?q=tbn:ANd9GcRlJ3NBgW4qAuhIhb6KrR9tx6jbrXqjT7AlMOxctfnVRrAy
T-7Z
… pohyb nabitých částic
ionty v elektrolytu
elektrony ve vakuu či v kovu
https://encrypted-tbn2.google.com/images?q=tbn:ANd9GcRCT5yJBLnbHKOmFoxGmRtGRUBNyv-gqq9Vu4kpuk0yI3Tp
OQ9aeA
I
+
−

zákon zachování náboje
Ustálený proud I ve vodiči má stejnou velikost ve všech průřezech a, b a c.
… rovnice kontinuity

kontrola



S
I
proudová hustota
… proudové čáry

libovolné
Gaussova-Ostrogradského věta
… rovnice kontinuity

Příklad:
měděný vodič, I = 450 mA, r = 1 mm
vd = 36 mm/h
driftová rychlost

Experiment:
vodivost
… chybné!
konstanta
střední doba mezi srážkami

vodivost, rezistivita, odpor
Odpor (rezistance) je vlastností objektu (rezistoru, vodiče), rezistivita je vlastností materiálu.


stejná rezistivita, různý odpor
Odpor závisí nejen na tvaru materiálu a jeho rezistivitě, ale též na způsobu upevnění přívodů.


ohm
definice odporu:
odpor
jednotka:
1 V⋅A−1 = 1 Ω (ohm)




pohled dovnitř materiálu
https://encrypted-tbn1.google.com/images?q=tbn:ANd9GcTMmEoyF4tlixQABJ55_Wz_dHee3jVmYvpdgLCp8KCVV7zH
b-b2

EF, vF
pásová struktura


Driftová rychlost:
(I = 450 mA, r = 1 mm)
vd = 36 mm/h = 0,00001 m/s
Fermiho rychlost:
vF = 1 600 000 m/s
měděný vodič:
mikroskopický pohled

vF = 1,6·106 m/s
střední volná doba mezi srážkami pro vodivostní elektrony v mědi:
mikroskopický pohled
střední doba mezi srážkami
r = 1,69·10-8 W·m
n =  8,43·1028 m-3
t = 2,5·10−14 s
střední volná dráha mezi srážkami pro vodivostní elektrony v mědi:
l = 4,0·10 −8 m = 40 nm

vodiče, izolátory, polovodiče
EF, vF


příklad vodiče a polovodiče



závislost na teplotě: kov



závislost na teplotě: polovodič



kov aj
vlastnosti materiálů


supravodivost
Heike Kamerlingh Onnes
Heike Kamerlingh Onnes
1853 – 1926
1913: Nobelova cena za fyziku
https://encrypted-tbn0.google.com/images?q=tbn:ANd9GcQLd6VU-DBe2nD6qwwKCnK0dWtGTKlBDyJTWu9BCwgP8xpu
R68k0A

ohm
NEPLATÍ !
PLATÍ !
Ohmův zákon
Ohmův zákon říká, že odpor R je vlastností součástky a nezávisí na přiloženém napětí U

výkon v elektrických obvodech












obvody
https://encrypted-tbn2.google.com/images?q=tbn:ANd9GcRYLEhO0wX_Xv7F0BQLm50Qh7O8A2cSi1jslFxP4y4nYfRY
hk5w

zdroje



kirchhoff
jednoduché obvody
Smyčkové pravidlo (2. Kirchhoffův zákon):
Algebraický součet (úbytků) napětí při průchodu libovolnou uzavřenou smyčkou obvodu je nulový.

příklad obvodu



výkon v obvodu s reálnou baterií
… svorkové napětí
výkon dodaný zdrojem do zbytku obvodu (do rezistoru):
… ztrátový výkon zdroje na jeho vnitřním odporu
… výkon zdroje emn

zásady pro praktický výpočet



sériové zapojení rezistorů
Rezistory prochází stejný proud a celkové napětí přiložené na rezistory je rovno součtu napětí na
jednotlivých rezistorech.







kirchhoff
obvody s více smyčkami
Uzlové pravidlo (1. Kirchhoffův zákon):
Součet proudů vstupujících do uzlu se rovná součtu proudů z uzlu vystupujících (zachování náboje).

paralelní zapojení rezistorů
Napětí na každém rezistoru je rovno napětí přiloženému k celému zapojení, celkový proud je roven
součtu proudů jednotlivými rezistory.




ampérmetr a voltmetr



obvody RC: nabíjení kondenzátoru



tC