2019. augusztus 25., vasárnap

11. Az elektromos áram

1. Egyenáramok fogalma:

A töltéshordozók egyirányú áramlását egyenáramoknak nevezzük.
A töltéshordozók oda-vissza áramlását váltakozó áramnak nevezzük.
Az áramok két fő fajtája:
  • AC = váltakozó áram
  • DC = egyenáram
Töltéshordozó lehet:
  • szabad elektron (fémek)
  • ionok(oldatok = elektrolitok)

2. Az egyszerű áramkör részei:

Az egyszerű áramkör felépítése és működése:

A. áramforrás =

olyan eszköz, amely egyéb energiát alakít át elektromos energiával.
Fajtái:
kondenzátor = pillanatnyi áramforrás
galvánelem = kémiai energiát alakít át elektromos energiává
Jelmagyarázat: konkrét megvalósítás: Pólusok:
(kivezetések, kapcsok) = két kis karika (+/- jelzéssel ellátva).
  • pozitív pólus = anód = innen áramlanak a kationok (+ionok) a katód felé = hosszabb vonal.
  • negatív pólus = katód = innen áramlanak az anionok (-ionok) az anód felé = rövidebb vonal.
Az áramforrás legfőbb jellemzője:
(kapocs)feszültség = az áramforrás kivezetésein mérhető feszültség.
Feszültség = a töltésmozgató képesség mértéke.
 jele: U
 mértékegysége: V, volt.
  iránya: a pozitív polusból a negatív pólus felé mutat.

B. Vezeték =

a töltésáramlás zavartalanságát biztosítja.
Anyaga: fém (réz, alumínium).

C. Kapcsoló =

a töltésáramlás megszakítására szolgál.
Lehet: nyitott, vagy zárt állású.

D. Fogyasztó =

 Az elektromos energiát alakítja át hasznos energiává és hővé.
Áramköri jele: téglalap
Jellemzője:
Ellenállás = a fogyasztó részecskéi mennyire akadályozzák a töltésáramlást.
  Jele: R (rezisztencia)
  Mértékegysége: Ω (ohm)
 Reciproka: Vezetés
  Jele: G (konduktancia)
  Mértékegysége: S (Siemens)

3. A töltésáramlás jellemzője:

Áramerősség = a töltéshordozók áramlási sebessége
  • Jele: I
  • Mértékegysége: A, amper
  • Képlete: I = Q/t
Áramirány:
  • valós áramirány: az elektronok áramlási iránya
  • technikai áramirány: ezzel ellentétes. Ezt használjuk!

4. A elektromos áram hatásai

A. Hőhatás:

Megjegyzés: Ha a vezetéken túl nagy áram folyik keresztül (pl. rövidzárlat esestén), akkor a vezeték elég.

B. Mágneses hatás:

Megjegyzés: Az elektromágnes az elektromos áram mágneses hatásán alapszik.

C. Vegyi hatás: (Vízbontás)

Megjegyzések:
- Az elektromos áram vegyi hatását elektrolízisnek nevezzük.
- Az elektrolízis során a fémek és a hidrogén mindig a katódon, az oxigén vagy a savmaradék az anódon válik ki.
- Az elektrolízis mennyiségi törvényszerűségeit Faraday állapította meg.

D. Fényhatás:

E. Biológiai hatás:

Megjegyzés:
Az áramütés veszélyességének mértékét elsősorban az átfolyó áram erőssége szabja meg.
Az áramütés hatásai Egyenáram esetében (mA)
Értékelési küszöb, enyhe rázásérzet 2–6
Rángásérzet 8–10
Fájdalmas izomgörcs, az áramütést elszenvedő ember a vezetéket nem képes elengedni 60–70
Szabálytalan szívműködés, légzőizomgörcs 80–90
Eszméletvesztés 110–140
Szívbénulás, halálveszély 300–500
1000 Ω-os szívizomellenállás esetén a halálos feszültségérték: 50V.

Feladatok

Töltsd ki a táblázatot a füzetedben!
Áramforrás: Vezeték: Fogyasztó: Kapcsoló:
Feladata: _________________
vagyis a töltéseknek a _________________
_________________ _________________
vagyis a töltéseknek a _________________
_________________
Áramköri jele: a) kondenzátor = _________________
b) rúdelem = __________________
c) laposelem = __________________
d) általános áramforrás
 katód = __________________
 anód = __________________
e) áramfajta
egyenáram = __________________
váltakozó áram = __________________
vezeték = __________________
csomópont = __________________
technikai áramirány = __________________
valós áramirány = __________________
izzó = __________________
általános fogyasztó = __________________
nyitott kapcsoló = __________________
zárt kapcsoló = __________________
Mennyiségi jellemzője: Feszültség:
fogalma = __________________
jele = __________________
mértékegysége = __________________
a mértékegység jele = __________________
Áramerősség:
fogalma = __________________
jele = __________________
mértékegysége = __________________
a mértékegység jele = __________________
képlete = __________________
Ellenállás:
latinul = __________________
fogalma = __________________
jele = __________________
mértékegysége = __________________
a mértékegység jele = __________________
Reciproka:
neve = __________________
latinul = __________________
jele = __________________
mértékegysége = __________________
a mértékegység jele = __________________
Milyen hatást fejt ki a környezetére? ráz: __________________ hatás melegít: __________________ hatás világít: __________________ hatás
vizet bont: __________________ hatás
mágnesessé tesz: __________________ hatás