Preskočiť na obsah
Chcete tieto pokusy naživo? Prinesiem ich do vašej školy ako show.Show a workshopy
Späť

Vzdelávanie · Fyzika

Elektrina

lekcia 5

Elektrický odpor

Úroveň výkladu:
základná školastredná škola, s rozšíreniami pre náročnejších

úvod

Keď pripojíme na rovnaké napätie rôzne vodiče, prechádza nimi rôzny prúd. Niektoré prúd prepúšťajú ľahko, iné mu bránia viac. Táto vlastnosť sa volá elektrický odpor. Označujeme ho R a meriame v ohmoch (Ω). Čím väčší odpor, tým menší prúd pri rovnakom napätí.

teória

Prečo má vodič odpor

Elektróny, ktoré sa pohybujú kovom, narážajú do kmitajúcich častíc kovovej mriežky. Pri tom odovzdávajú energiu a vodič sa zohrieva. Preto sa pri prechode prúdu vodiče zohrievajú, niektoré až rozžeravia.

teória

Od čoho závisí odpor drôtu

  • Dĺžka: dvakrát dlhší drôt má dvakrát väčší odpor.
  • Prierez: dvakrát hrubší (s dvojnásobným prierezom) drôt má polovičný odpor.
  • Materiál: meď a hliník majú malý odpor, nichróm a konštantán veľký. Vyjadruje to merný odpor ρ.
materiálmerný odpor (Ω · mm²/m)použitie
striebro0,016kontakty
meď0,0175káble a vodiče
hliník0,028vedenie vysokého napätia
železo0,10
konštantán0,5presné rezistory
nichróm1,1vykurovacie špirály

vyskúšaj si

Drôt

4,5 Vdrôt: konštantán, 1 m, 0,5 mm²
1 Ωodpor drôtu
0,5merný odpor, Ω · mm²/m

Nastav drôt z materiálu konštantán s odporom 10 Ω.

0 / 0

Ako sa zmení odpor drôtu, keď ho predĺžime na dvojnásobok?

0 / 0

teória

Rezistory

Súčiastka so zámerne zvoleným odporom sa volá rezistor. V elektronike rezistory obmedzujú prúd, napríklad aby sa LED dióda nespálila. Vo varnej kanvici, žehličke či féne je rezistor z nichrómu, ktorý mení elektrickú energiu na teplo. Odpor sa dá merať ohmmetrom alebo vypočítať z napätia a prúdu, ako ukazuje lekcia Ohmov zákon.

Multimeter je jedno meradlo na napätie, prúd aj odpor. Otočným prepínačom zvolíš, čo meria. Odpor meria len na súčiastke, ktorá nie je pripojená k zdroju. V stavebnici ťa Pingo naučí multimeter používať.

súčiastky v stavebnici

Čo je čo

Hore značka, ktorou súčiastku kreslíš do schémy, pod ňou ako vyzerá naozaj. V stavebnici ich prepneš tlačidlom Schéma a Reálne.

  • RezistorSúčiastka so stálym odporom v ohmoch (Ω). Obmedzuje prúd, napríklad aby sa nespálila LED.I = U / RKaždý rezistor znesie len určitý výkon. Pri väčšom sa prehreje a začne dymiť.
  • Drôt z materiáluDrôt z vybraného materiálu. Dlhší a tenší drôt má väčší odpor, medený menší ako železný alebo z konštantánu.R = ρ · l / S
  • Reálna žiarovkaSkutočná žiarovka: studené vlákno má malý odpor, rozžeravené oveľa väčší. Preto graf prúdu podľa napätia nie je priamka a pri zapnutí ide na chvíľu väčší prúd.
Všetky súčiastky v katalógu stavebnice

vyskúšaj si

Stavebnica: multimeter

Stavebnica sa načíta v prehliadači.

Zapamätaj si: dlhší a tenší drôt má väčší odpor, hrubší a kratší menší. Meď vedie výborne, preto sú z nej káble. Nichróm má veľký odpor a hreje.

Výpočet odporu a teplota

Odpor drôtu s dĺžkou l a prierezom S je

R = ρ · l : S

Merný odpor sa často udáva v Ω · mm²/m, aby sa dĺžka dosadila v metroch a prierez v mm². V základných jednotkách SI je to Ω · m, napríklad meď má 1,75 · 10⁻⁸ Ω · m.

Odpor kovov rastie s teplotou: pri vyššej teplote častice mriežky silnejšie kmitajú a elektróny do nich narážajú častejšie. Rozžeravené vlákno žiarovky má asi desaťkrát väčší odpor ako studené. Polovodiče a termistory sa naopak pri zohriatí stávajú vodivejšími. Niektoré látky pri veľmi nízkej teplote stratia odpor úplne, sú supravodivé.

rozšírenie Georg Simon Ohm

Nemecký učiteľ fyziky Georg Simon Ohm v roku 1827 opísal, ako prúd závisí od napätia a od dĺžky a hrúbky drôtu. Jeho práca sa spočiatku stretla s odmietaním, kritici ju považovali za príliš jednoduchú. Až neskôr sa ukázalo, že mal pravdu, a jednotka odporu nesie jeho meno.

teória

Časté chyby

  • „Odpor závisí len od materiálu.“ Závisí aj od dĺžky a hrúbky drôtu.
  • „Hrubší drôt má väčší odpor.“ Hrubší drôt má väčší prierez a menší odpor.
  • „Odpor sa spotrebúva.“ Odpor je vlastnosť vodiča. Spotrebúva sa elektrická energia, ktorá sa mení na teplo.
  • „Odpor sa nemení.“ Odpor kovov rastie s teplotou.

Ako presne súvisí prúd s napätím a odporom, ukazuje ďalšia lekcia Ohmov zákon.

dĺžka, prierez a materiál

Odpor drôtu

príklad 1

0 / 0

rozumieš tomu?

Otestuj sa

4 otázok · úroveň ZŠ4 otázok · úroveň SŠ

Kvíz: Elektrický odpor

Otázka 1/4

V akej jednotke meriame elektrický odpor?

Skóre: 0

Najprv vyber odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom na chemickej show: 15 pokusov za jednu hodinu, 5 € na žiaka.

Rezervovať termín

Nahlásiť chybu

Chyba v texte, zlá odpoveď alebo niečo, čo nefunguje? Stačí pár slov.

Čo sa stalo?
vedeckeokienko.sk/

Hlásenie uvidí len správca webu. Osobné údaje sem nepatria. Ochrana osobných údajov