Hej ósmoklasisto! Czas na prąd elektryczny! Sprawdzian tuż tuż? Bez obaw, pomożemy!
Co to jest prąd elektryczny?
Wyobraź sobie rzekę. Woda płynie, prawda?
Prąd elektryczny to jakby rzeka maleńkich cząstek zwanych elektronami. One płyną przez przewodnik, na przykład przez kabel.
Widzisz baterię? To jak pompa w tej rzece. Ona "popycha" elektrony, żeby płynęły.
Bez pompy (baterii) rzeka (prąd) nie płynie!
Ładunek elektryczny
Elektrony mają ładunek elektryczny. To tak, jakby każdy elektron miał malutką etykietkę.
Są dwa rodzaje etykietek: plus (+) i minus (-). Elektrony mają etykietkę minus.
Rzeczy z tym samym znakiem (np. dwa minusy) odpychają się. Rzeczy z różnymi znakami (plus i minus) przyciągają się.
Napięcie
Napięcie to jak różnica wysokości między dwoma brzegami rzeki.
Im większa różnica wysokości, tym szybciej woda (elektrony) płynie. Mierzymy je w woltach (V).
Wyobraź sobie baterię 9V i baterię 1.5V. Ta 9V "popycha" elektrony mocniej!
Natężenie prądu
Natężenie prądu to jak ilość wody, która przepływa przez rzekę w ciągu sekundy.
Im więcej elektronów płynie, tym większe natężenie. Mierzymy je w amperach (A).
Woda płynie szybko? Duże natężenie! Woda płynie wolno? Małe natężenie!
Opór elektryczny
Opór elektryczny to jak kamienie w rzece. One utrudniają przepływ wody.
Im więcej kamieni, tym trudniej wodzie płynąć. Mierzymy go w omach (Ω).
Żarówka ma opór. To dlatego się nagrzewa, kiedy prąd przez nią płynie. Część energii zamienia się w ciepło i światło.
Prawo Ohma
Teraz najważniejsze: prawo Ohma! To jak przepis na rzekę.
Mówi nam, jak napięcie (V), natężenie (I) i opór (R) są ze sobą powiązane:
V = I * R
Czyli:
* Napięcie (V) równa się natężeniu (I) pomnożonemu przez opór (R).
Wyobraź sobie trójkąt. Na górze V, na dole I i R. Jak chcesz obliczyć V, zasłaniasz V i masz I * R.
Jak chcesz obliczyć I, zasłaniasz I i masz V / R.
Jak chcesz obliczyć R, zasłaniasz R i masz V / I.
Proste, prawda?
Obwody elektryczne
Obwód elektryczny to jak droga dla elektronów. Musi być zamknięta!
Bateria, kabel, żarówka, kabel z powrotem do baterii. To obwód.
Jak przerwiesz drogę (np. wyłącznikiem), elektrony przestają płynąć. Żarówka gaśnie.
Połączenie szeregowe
Wyobraź sobie żarówki ustawione jedna za drugą na jednej linii.
To połączenie szeregowe. Prąd przepływa przez każdą żarówkę po kolei.
Jak jedna żarówka się spali, cały obwód przestaje działać! Jak lampki na choince, jak jedna zgaśnie to pozostałe też.
Opór w połączeniu szeregowym się dodaje: R_całkowity = R1 + R2 + R3 + ...
Połączenie równoległe
Teraz wyobraź sobie żarówki ustawione obok siebie, każda ma swoją "drogę" do baterii.
To połączenie równoległe. Prąd ma kilka dróg do wyboru.
Jak jedna żarówka się spali, pozostałe działają dalej! Lampy w domu, jeśli jedna przepali się, reszta świeci.
Obliczanie oporu w połączeniu równoległym jest trudniejsze, ale na sprawdzianie pewnie nie będzie takiego zadania. Pamiętaj tylko, że opór wypadkowy jest zawsze mniejszy niż najmniejszy opór w obwodzie.
Praca i moc prądu
Praca prądu to jak energia, którą prąd "przenosi" i zużywa.
Żarówka zamienia energię elektryczną na światło i ciepło. To praca prądu.
Mierzymy ją w dżulach (J).
Moc prądu to jak szybko prąd wykonuje pracę. Jak szybko żarówka świeci.
Mierzymy ją w watach (W).
Żarówka 100W świeci mocniej niż żarówka 40W. Zużywa więcej energii w ciągu sekundy.
Moc (P) = Napięcie (V) * Natężenie (I)
Bezpieczeństwo!
Prąd elektryczny jest niebezpieczny! Nigdy nie dotykaj go mokrymi rękami!
Używaj bezpiecznych wtyczek i kabli. Nie dotykaj uszkodzonych urządzeń elektrycznych.
Zawsze wyłączaj urządzenia z prądu przed naprawą.
Pamiętaj, że prąd to nie zabawka!
Powodzenia na sprawdzianie!
