Na nabíjačke mobilu je napísané, aký prúd dáva, a v Testovaní 9 sa ťa môžu opýtať, koľko je 0,25 A v miliampéroch. V tejto lekcii zistíš, prečo niektoré látky prúd vedú a iné nie, čo vlastne prúd je a ako ho zmeriaš.
Vodiče a izolanty
Vodič je látka, ktorá elektrický prúd dobre vedie. Izolant prúd takmer nevedie.
| vodiče | izolanty |
|---|---|
| kovy: meď, hliník, železo, striebro | plast, guma |
| grafit (tuha v ceruzke) | sklo, porcelán |
| voda z vodovodu, slaná voda | suché drevo, papier |
| ľudské telo | suchý vzduch |
Kovy vedú prúd preto, lebo v nich sú voľné elektróny — elektróny, ktoré nie sú pevne viazané na jeden atóm a môžu sa pohybovať celým kovom.
Kábel nabíjačky alebo lampy: vnútri sú medené vodiče, okolo nich plastová izolácia.
Meď vedie prúd výborne, preto sú z nej vodiče v kábloch. Plast okolo nej chráni teba aj okolie. Preto nikdy nepoužívaj kábel s poškodenou izoláciou.
Teraz ty: vodič, alebo izolant?
Elektrický prúd
Elektrický prúd je usporiadaný pohyb častíc s elektrickým nábojom — všetky idú jedným smerom. V kovovom vodiči sú to voľné elektróny: keď pripojíš zdroj, začnú sa hýbať.
- značka:
- jednotka: ampér, značka A
- menšie jednotky: (miliampér), (mikroampér)
Pre predstavu: kontrolkou LED tečie len niekoľko miliampérov, bežná nabíjačka mobilu dáva prúd približne 1 až 2 A, rýchlovarnou kanvicou tečie asi 9 A.
Na nabíjačke je napísané 1,2 A. Koľko je to miliampérov?
- Na menšiu jednotku násobíme: .
A naopak: .
Vyskúšaj si prevody na kalkulačke jednotiek:
Smer prúdu
Ľudia sa na smere prúdu dohodli skôr, než objavili elektróny. Dohodnutý smer prúdu je vo vonkajšej časti obvodu od kladného pólu zdroja k zápornému. Elektróny sa pohybujú opačne — od záporného pólu ku kladnému.
Oranžové šípky ukazujú dohodnutý smer prúdu od plusu k mínusu, modré šípky pohyb elektrónov opačným smerom.
Ampérmeter
Prúd meriame ampérmetrom (často je to multimeter, prístroj na meranie prúdu, napätia aj odporu; prepneš ho na A alebo mA). Ampérmeter zapájame do obvodu za sebou so spotrebičom — prúd musí prechádzať cez neho. Svorku označenú + pripájame na stranu kladného pólu zdroja.
Obvod musíš rozpojiť a ampérmeter vložiť do medzery. Prúd potom ide zo zdroja cez ampérmeter aj cez žiarovku.
V obvode bez rozvetvenia je prúd všade rovnaký: ampérmeter pred žiarovkou aj za ňou ukáže to isté číslo. Prúd sa v žiarovke „nespotrebuje“.
Ampérmeter nikdy nepripájaj priamo na póly zdroja. Má veľmi malý odpor, takže by to bol skrat — prúd by ampérmeter poškodil. A pri meraní začni na najväčšom rozsahu, až potom prepni na menší.
Teraz ty: chyť správny prevod.
🧪 Pokus: tester vodivosti (školské laboratórium alebo doma s dospelým)
Pomôcky: plochá batéria 4,5 V, malá žiarovka na 3,5 V až 4,5 V v objímke, tri vodiče s krokosvorkami; na skúšanie kancelárska spinka, minca, alobal, gumička, plastové pravítko, tuha z ceruzky, papier.
- Zapoj batériu a žiarovku do obvodu, ale jeden vodič nechaj prerušený — dva voľné konce s krokosvorkami.
- Medzi voľné konce vkladaj skúšané predmety.
- Zapisuj: žiarovka svieti → vodič, nesvieti → izolant.
Bezpečnosť: len batéria 4,5 V, nikdy zásuvka. Voľné konce nespájaj priamo (skrat).
Čo uvidíš
Pri spinke, minci a alobale žiarovka svieti — kovy sú vodiče. Pri gumičke, pravítku a papieri nesvieti — sú to izolanty. Pri tuhe (najlepšie krátky kúsok z mikroceruzky) žiarovka zvyčajne svieti slabšie: grafit vedie, ale horšie ako kov.
Zapamätaj si
- Vodiče (kovy, grafit, slaná voda) vedú prúd, izolanty (plast, guma, sklo, suché drevo) takmer nie.
- Elektrický prúd je usporiadaný pohyb nabitých častíc; v kovoch sú to voľné elektróny.
- Prúd meriame v ampéroch: , .
- Dohodnutý smer prúdu je od + k −, elektróny idú opačne.
- Ampérmeter zapájame za sebou so spotrebičom, nikdy nie priamo na zdroj.