Zamknięcie działu 9
📌 Najważniejsze w pigułce (cały dział)
- Prąd = uporządkowany ruch ładunków w zamkniętym obwodzie; metal: elektrony; elektrolit: jony.
- $I = q/t$ (amper); napięcie = energia na jednostkowy ładunek (wolt); umowa strzałki vs elektrony.
- $P = U I$, $W = U I t$; $1\ \text{kWh} = 3{,}6\ \text{MJ}$; źródła vs odbiorniki.
- $R = U/I$ (om); dłuższy / cieńszy / inny materiał; wykres $U(I)$ — prosta.
- Schematy: symbole; 1 źródło + 1 odbiornik; A szeregowo, V równolegle.
- Izolacja chroni; bezpiecznik przeciążeniowy otwiera obwód przy zbyt dużym $I$.
- 230 V = BHP, nie zestaw laboratoryjny. Doświadczenia: bateria / zasilacz szkolny.
📐 Słowniczek definicji działu 9
| Termin | Definicja (skrótowo) |
|---|---|
| Prąd elektryczny | uporządkowany ruch ładunków (elektrony / jony) |
| Obwód zamknięty | pętla źródło–odbiornik–przewody |
| Natężenie $I$ | $I = q/t$; jednostka A |
| Napięcie $U$ | energia na jednostkowy ładunek; jednostka V |
| Umowny kierunek prądu | od $+$ do $-$ źródła |
| Moc prądu | $P = U I$; jednostka W |
| Praca prądu | $W = U I t = P t$; J albo kWh |
| Kilowatogodzina | $1\ \text{kWh} = 3{,}6 \cdot 10^{6}\ \text{J}$ |
| Źródło / odbiornik | dostarcza / zamienia energię elektryczną |
| Opór $R$ | $R = U/I$; jednostka $\Omega$ |
| Prawo Ohma | $U = I R$ (stałe $R$) |
| Amperomierz / woltomierz | szeregowo / równolegle |
| Izolacja | warstwa izolatora na żyle |
| Bezpiecznik przeciążeniowy | przerywa obwód przy zbyt dużym $I$ |
🎒 Sprawdzian działowy
Z1. $q = 30\ \text{C}$ w $t = 1{,}0\ \text{min}$. Policz $I$. Kto niesie prąd w miedzianym przewodzie?
Pokaż rozwiązanie
$t = 60\ \text{s}$, $I = 0{,}50\ \text{A}$. Nośniki: elektrony swobodne.
Z2. $U = 12\ \text{V}$, $I = 2{,}0\ \text{A}$, $t = 5{,}0\ \text{min}$. Policz $P$ i $W$ w dżulach. Ile to kWh?
Pokaż rozwiązanie
$P = 24\ \text{W}$. $t = 300\ \text{s}$, $W = 7200\ \text{J} = 7{,}2\ \text{kJ}$. $7200 / (3{,}6 \cdot 10^{6}) = 0{,}0020\ \text{kWh}$.
Z3. $U = 6{,}0\ \text{V}$, $I = 0{,}25\ \text{A}$. $R$? Gdzie wpiąć A i V?
Pokaż rozwiązanie
$R = 24\ \Omega$. A szeregowo z opornikiem, V równolegle na nim. Nie 230 V.
Z4. Narysuj (opisem) obwód: ogniwo, wyłącznik, silnik, amperomierz. Jednym zdaniem: czemu nie dodajesz drugiej żarówki „dla ozdoby" na tym etapie PP.
Pokaż rozwiązanie
Jedna pętla: $+$, A, wyłącznik, silnik (kółko M), minus. VI.13: jedno źródło, jeden odbiornik — drugi odbiornik to już inna lekcja / inny schemat.
Z5. Do czego służy izolacja kabla i co robi automat w skrzynce, gdy $I$ jest za duże? Czy wolno to sprawdzić wtyczką i gwoździem?
Pokaż rozwiązanie
Izolacja: ładunki zostają na żyle. Automat: przerywa obwód. Sprawdzać gwoździem w gnieździe — nie. To zwarcie przy 230 V, nie doświadczenie szkolne.