Fyzika
Elektrický náboj, obvod, vodiče a izolanty, prúd a napätie a ich meranie, odpor a Ohmov zákon, zapájanie spotrebičov, reostat a Kirchhoffove zákony, zdroje, práca a výkon prúdu, elektrické pole a kondenzátor, prúd v kvapalinách a plynoch, dióda, LED a tranzistor a bezpečnosť pri elektrine. K tomu stavebnica obvodov s Pingom a laboratórne práce. Elektrina z 9. ročníka a z 1. ročníka gymnázia.
od prvého obvodu po tranzistor
Štrnásť staníc, v každej lekcii jedna. Stanica sa rozsvieti, keď dokončíš stavebnicu lekcie: sprievodcov s Pingom, schémy, úlohy a nakoniec kvíz stanice. Na konci čaká odznak Volta.
Za stanicu 1 hviezdička, 2 bez Prečo to nefunguje? a 3 aj bez chybného pokusu. Stanicu môžeš prejsť znova a vylepšiť.
Odznak Volta. Za celú cestu dostaneš odznak a 50 XP. Bez prihlásenia sa postup pamätá len v tomto prehliadači.
Vytvoriť účetKladný a záporný elektrický náboj, elektrizovanie trením, prenos elektrónov, sily medzi nábojmi, priťahovanie nenabitých telies, elektroskop a výboje v bežnom živote. Pre SŠ elementárny náboj, jednotka coulomb a Coulombov zákon.
Jednoduchý elektrický obvod so zdrojom, vodičmi, spínačom a spotrebičom, schematické značky, uzavretý a otvorený obvod, elektrické vodiče a izolanty, skrat. Pre SŠ voľné elektróny v kovoch a ióny v roztokoch ako nosiče náboja.
Elektrický prúd ako usporiadaný pohyb nábojov, jednotka ampér, meranie prúdu ampérmetrom zapojeným za sebou, rovnaký prúd v celom nerozvetvenom obvode, smer prúdu a účinky prúdu (tepelné, svetelné, magnetické, chemické). Pre SŠ prúd ako náboj za čas I = Q : t.
Elektrické napätie ako „tlak“, ktorý poháňa náboje, jednotka volt, meranie voltmetrom zapojeným paralelne, napätie na spotrebičoch zapojených za sebou, zdroje napätia (články, akumulátory, generátory, solárne články) a bezpečné a nebezpečné napätia. Pre SŠ napätie ako práca na jednotkový náboj U = W : Q.
Elektrický odpor ako vlastnosť vodiča brániť prechodu prúdu, jednotka ohm, od čoho závisí odpor drôtu (dĺžka, prierez, materiál), merný odpor, rezistory a ich využitie, odpor a teplota. Pre SŠ vzťah R = ρ · l : S a závislosť odporu kovov od teploty.
Vzťah medzi napätím, prúdom a odporom: prúd je priamo úmerný napätiu, I = U : R, voltampérová charakteristika rezistora ako priamka, výpočty U, I a R, meranie odporu voltmetrom a ampérmetrom. Pre SŠ nelineárna charakteristika žiarovky a Ohmov zákon pre uzavretý obvod s vnútorným odporom zdroja.
Sériové zapojenie (prúd všade rovnaký, napätie sa delí, odpory sa sčítajú) a paralelné zapojenie (rovnaké napätie, prúdy sa sčítajú, celkový odpor sa zmenšuje), čo sa stane po vyradení jedného spotrebiča, vianočná reťaz a zapojenie v byte. Pre SŠ výpočet celkového odporu paralelného zapojenia.
Reostat ako premenný odpor zapojený za sebou so spotrebičom, potenciometer s tromi vývodmi ako delič napätia, gombík hlasitosti a stmievač, prúdy v uzle a napätia v slučke. Pre SŠ prvý a druhý Kirchhoffov zákon, výpočet deliča napätia, zaťažený delič a Wheatstoneov mostík.
Galvanický článok, batéria, akumulátor, solárny článok a generátor, premena energie v zdrojoch, spájanie článkov za sebou a vedľa seba, kapacita batérie v mAh a zber batérií. Pre SŠ elektromotorické napätie, vnútorný odpor, svorkové napätie U = Uₑ − Rᵢ · I, Ohmov zákon pre uzavretý obvod, skratový prúd, najväčší výkon a účinnosť zdroja.
Elektrický príkon P = U · I a jeho jednotka watt, štítok spotrebiča, elektrická energia W = P · t v jouloch a kilowatthodinách, elektromer a cena elektriny, úspory pri LED žiarovkách a pohotovostnom režime. Pre SŠ vzťahy P = R · I² a P = U² : R, Joulovo teplo, účinnosť a prečo sa elektrina prenáša pri vysokom napätí.
Elektrické pole okolo nabitých telies, siločiary, pole medzi dvoma doskami, Faradayova klietka a auto v búrke, kondenzátor ako zásobník náboja a energie, nabíjanie a vybíjanie, blesk fotoaparátu a defibrilátor. Pre SŠ intenzita E = F : Q, homogénne pole E = U : d, práca poľa W = Q · U, kapacita C = Q : U, doskový kondenzátor, energia ½ · C · U² a časová konštanta τ = R · C.
Vedenie prúdu v elektrolytoch iónmi, katóda a anóda, elektrolýza a jej využitie, výboj v plyne po ionizácii (iskra, oblúk, tlejivý výboj), blesk a hrom, bleskozvod, vzdialenosť búrky a správanie v búrke. Pre SŠ polovodiče, termistor, prechod PN, dióda a LED a Faradayov zákon elektrolýzy.
Polovodiče a ich vodivosť, ktorú mení teplo, svetlo a prímesi, dióda ako jednosmerný ventil, priepustný a záverný smer, značka diódy, LED a jej ochranný rezistor, fotorezistor a termistor ako snímače. Pre SŠ vlastná a prímesová vodivosť, polovodič typu N a P, prechod PN, voltampérová charakteristika diódy, usmerňovač a snímač v deliči napätia.
Tranzistor ako elektronický spínač a zosilňovač, vývody báza, kolektor a emitor, malý prúd bázy riadi veľký prúd kolektora, nočná lampa s fotorezistorom, história tranzistora a miliardy tranzistorov v čipoch. Pre SŠ štruktúra NPN, zosilňovací a nasýtený režim, IC = β · IB, IE = IB + IC, návrh rezistora pred bázou a tranzistor ako logický invertor.
Rozvod elektriny v byte, rozvodnica a okruhy, fázový, nulový a ochranný vodič, istič a tavná poistka, súčet prúdov spotrebičov a 3 680 W na istič 16 A, účinky prúdu na človeka, pravidlá bezpečnosti a prvá pomoc pri úraze prúdom. Pre SŠ ochranný vodič, dvojitá izolácia, prúdový chránič a bezpečné malé napätie.
Záverečný test z kapitoly Elektrina: elektrický náboj a obvod, vodiče a izolanty, prúd a napätie a ich meranie, odpor drôtu, Ohmov zákon, zapájanie spotrebičov za sebou a vedľa seba, reostat a Kirchhoffove zákony, zdroje a vnútorný odpor, príkon, energia a cena elektriny, elektrické pole a kondenzátor, prúd v kvapalinách a plynoch, dióda, LED, tranzistor, istič a bezpečnosť.
Ukážem ich vašim žiakom ako súčasť chemickej show.