Fizika 8 - Aktivnosti za samostalno učenje

Zadatak 1.

Istražite kakve baterije se nalaze u svakodnevnim uporabnim uređajima, npr. lampe, sat,mobitel, daljinski upravljač..Koje se oznake nalaze na tim baterijama?

Različite baterije, po obliku, veličini i namjeni

S pomoću navedenih elemenata sastavi jednostavni strujni krug.

Zadatak 2.

Serijski spoj dvaju trošila na izvor od 4V. U seriju su dodana tri ampermetra a na svako trošilo u paraleli voltmetar. — Serijski spoj dvaju trošila na izvor od 4 V

Na slici je prikazan strujni krug gdje je spojena baterija od $4 V,$ nepoznati otpornik $R_{1}$ i poznati otpornik $R_{2} = 5 Ω .$

Ako mijenjamo iznos prvog otpornika $R 1,$ koji će iznos pokazati ampermetri $A,$ $A_{1},$ $A_{2}$ te voltmetri $V_{1}$ i $V_{2} ?$

Koristeći u tablici zadane podatke odredi vrijednost nepoznatih podataka računajući u bilježnici (na papir).

$R_{1}$ ( $Ω$ )	$R_{u k}$ ( $Ω$ )	$I$ ( $A$ )	$I_{1}$ ( $A$ )	$I_{2}$ ( $A$ )	$U_{1}$ ( $V$ )	$U_{2}$ ( $V$ )
$3$
$5$
$11$

Izračun se provodi primjenom Ohmova zakona.

Provjeri podatke na animaciji:

Kolekcija zadataka 1

Zadatak 3.

Dva jednaka otpornika $R$ spojimo najprije u seriju, a zatim u paralelu, na izvor napona $U .$

Dopuni sa serijski, paralelni ili serijski i paralelni:

Veći ukupni otpor ima
Odgovor je netočan.
.

null

null
Ako smo u oba slučaja spojili otpornike na isti izvor, u kojem je spoju veći pad napona na otpornicima?
Odgovor je netočan.
.

null

null
U kojem spoju teče jednaka struja kroz otpornike?
Odgovor je netočan.
.

null

null
U kojem spoju teče manja struja kroz otpornike?
Odgovor je netočan.
.

null

null

Zadatak 4.

U paralelu su spojena tri otpornika. Ampermetri A1 i A3 su na žici prije i poslije granjanaj u čvoru. Ampermetar A2 je u jednoj od grana. — U paralelu su spojena tri otpornika. Ampermetri A1 i A3 su na žici prije i poslije grananja u čvoru. Ampermetar A2 je u jednoj od grana.

Strujni krug sastoji se od tri jednaka otpornika spojena kao na slici. Ako ampermetar 1 pokazuje struju od $6 A,$ što će pokazati ampermetri $2$ i $3 ?$

$A_{1} = A_{3} = 6 A$

$A_{2} = 2 A$

UPUTA:

U paralelnom spoju otpornika napon je na svima isti. Iz toga slijedi da će i struja biti obrnuto proporcionalna otporu.

Zadatak 5.

Žarulja snage $100 W$ svaki dan nepotrebno gori $4 h .$ Ako je cijena $1 kWh$ električne energije $0,48 kn,$ koliko energije i novca izgubimo na nepotreban rad žaruljice?

$P = 100 W$

$E = ?$

$t = 4 h = 14 400 s$

$E = P \cdot t = 100 W \cdot 14 400 s$

$E = 1 440 000 J = 1 440 kJ (kWs)$

$E = 100 W \cdot 4 h = 400 Wh = 0,4 k Wh$

u tjedan dana:

$E = 7 \cdot 0,4 kWh = 2,8 kWh$

u kunama:

$2,8 \cdot 0,48 kn = 1,344 kn$

u godinu dana:

$52 \cdot 1,34 = 69,89 kn$

Koliko žarulja u vašem kućanstvu nepotrebno gori?

Zadatak 6.

Ptice sjede na dalekovodu — Ptice na dalekovodu

Ptice često stoje na žici dalekovoda, koji je pod visokim naponom, bez posljedica. U kojoj situaciji će ipak doći do strujnog udara, odnosno kad će žicom poteći struja?

Ako ptica samo jednom nogom stoji na žici.
Kad je ptica jednom nogom na jednoj žici, a drugom na drugoj žici.
Kad ptica objema nogama stoji na bilo kojoj žici.

Odgovor je b.

Objašnjenje: da bi potekla struja, mora biti zatvoren strujni krug, a to se ne događa ako je ptica samo na jednoj žici. Kad bi ptica mogla stajati istovremeno svakom nogom na zasebnoj žici dalekovoda, padali bi s neba „pečeni pilići".

Zatvori

Primjer 1.

Gromobran

Istražite kako se objekti štite od udara groma!

Zanimljivost

Negativno nabijeni donji dio oblaka i pozitivno nabijeno tlo. Munja udara u izbočeni dio na tlu gdje je najveća gustoća naboja — Nastanak munje

Gromobran je uređaj čija je svrha zaštititi objekte od razornog djelovanja munje. Iako naziv gromobrana ostavlja dojam da brani od groma, on u stvari privlači munje i štiti objekte od udara munje i mogućeg požara.

Pri udaru munje u objekt razvija se temperatura do $20 000 C,$ a visoki napon do $100 MV$ uništava električne uređaje.

Munja je električno pražnjenje između olujnih oblaka i tla, a zvučni efekt koji prati tu pojavu zovemo grom. Možemo reći da je munja tok električne struje, koji doseže vrijednosti od nekoliko desetaka tisuća ampera.

Zbog složenog ciklusa kruženja vode u oblacima dolazi do preraspodjele naboja u njima. Često je donji dio oblaka negativno nabijen, a gornji pozitivno. Kad se nakupi puno negativnog naboja na donjem dijelu oblaka, on se odbija s istim nabojem u tlu i zbog električne influencije dolazi do pozitivnog nabijanja tla. Tada imamo sve uvjete za električni izboj, odnosno preskakivanje divovske iskre koju zovemo munja.

Gromobran ima šiljak na kojem je veća gustoća nakupljenog naboja. Pri udaru munje u kuću, gromobran će privući munju i provesti struju duž postavljenog sustava u tlo.

Kutak za znatiželjne

Dinamo na kotaču bicikla — Dinamo na biciklu

Istražite kako radi dinamo na biciklu.

Dinamo je izraz koji je nekad označavao generator istosmjerne električne struje.

Neki bicikli imaju mali generator izmjenične struje kojeg također nazivamo dinamo, koji proizvodi električnu energiju potrebnu za rad svijetla na biciklu. On pretvara mehaničku energiju okretanja kotača u električnu energiju. Sastoji se od rotora, magneta koji je povezan s rotorom, željezne jezgre na koju je namotana žica koja je spojena sa žaruljom.
Radi na principu elektromagnetske indukcije. Guma bicikla zapinje o rotor koji se zbog toga vrti i pokreće magnet. Rotirajući magnet stvara promjenjivo magnetsko polje koje inducira struju koja daje svjetlo u žaruljici bicikla.

Dinamo na biciklu je mali generator izmjenične struje. On pretvara mehaničku energiju okretanja kotača u električnu energiju.Sastoji se od rotora , magneta koji je povezan s rotorom, željezne jezgre na koju je namotana žica koja je spojena s žaruljom. Radi na principu elktromagnetske indukcije. Guma bicikla zapinje o rotor koji se zbog toga vrti i pokreće magnet. Rotirajući magnet stvara promjenjivo magnetsko polje koje inducira struju koja daje svijetlo u žaruljici bicikla. — Kako radi dinamo na biciklu

Pokus

Limun u koju je zaboden bakreni čavao i čavao od cinka. Spojeni su žicom na LEDdiodu koja će zasvijetliti. — Baterija od limuna

Baterija od limunaPotreban pribor: nekoliko limuna, žica (npr. bakrena), čavli, novčići ili spajalice od različitog materijala (bakra, cinka, željeza...), svijetleća dioda ili LED (do $1,5 V$ ).

UPUTA:

U limun zabodete dijelove dvaju različitih metalnih materijala i povežete ih žicom. Npr. jedna elektroda je željezna spajalica, a druga je kraj bakrene žice koja ionako povezuje strujni krug. U takav strujni krug dodajte LED diodu, pri čemu pazite na polaritet. Najbolje je odmah povezati $3$ - $4$ limuna; ako dioda ne svijetli, dodajte još nekoliko limuna.Pokušajte na taj način puniti mobitel.