Zamknięcie działu 9

📌 Najważniejsze w pigułce (cały dział)

  1. Prąd = uporządkowany ruch ładunków w zamkniętym obwodzie; metal: elektrony; elektrolit: jony.
  2. $I = q/t$ (amper); napięcie = energia na jednostkowy ładunek (wolt); umowa strzałki vs elektrony.
  3. $P = U I$, $W = U I t$; $1\ \text{kWh} = 3{,}6\ \text{MJ}$; źródła vs odbiorniki.
  4. $R = U/I$ (om); dłuższy / cieńszy / inny materiał; wykres $U(I)$ — prosta.
  5. Schematy: symbole; 1 źródło + 1 odbiornik; A szeregowo, V równolegle.
  6. Izolacja chroni; bezpiecznik przeciążeniowy otwiera obwód przy zbyt dużym $I$.
  7. 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.