Nowa Era Sprawdzian Liceum Prąd Stały Grupa B

Witaj! Ten przewodnik ma na celu pomóc Ci zrozumieć zagadnienia związane ze sprawdzianem z prądu stałego, typowym dla liceum (Nowa Era, Grupa B). Zaczniemy od podstaw i krok po kroku przejdziemy do bardziej złożonych tematów.

Co to jest prąd stały?

Najważniejsze to definicja: Prąd stały (DC - Direct Current) to przepływ ładunków elektrycznych w jednym kierunku. Oznacza to, że napięcie i natężenie prądu nie zmieniają swojej polaryzacji w czasie. Wyobraź sobie rzekę płynącą w jednym kierunku - to dobry przykład prądu stałego.

Podstawowe pojęcia i wzory

Musisz znać kilka kluczowych pojęć:

Napięcie (U): Różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami. Jednostką jest wolt (V).
Natężenie prądu (I): Ilość ładunku elektrycznego przepływającego przez przewodnik w jednostce czasu. Jednostką jest amper (A).
Opór elektryczny (R): Właściwość materiału utrudniająca przepływ prądu. Jednostką jest om (Ω).

Podstawowy wzór, który musisz znać na pamięć to Prawo Ohma: U = I * R. Mówi ono, że napięcie jest równe natężeniu prądu pomnożonemu przez opór.

Przykład: Jeżeli masz opornik o oporze 10 omów podłączony do napięcia 12 woltów, to natężenie prądu płynącego przez ten opornik wynosi I = U/R = 12V / 10Ω = 1.2A.

Połączenia szeregowe i równoległe oporników

Połączenie szeregowe: Oporniki są połączone jeden za drugim. Opór zastępczy (całkowity opór) jest sumą oporów poszczególnych oporników: R_z = R₁ + R₂ + ... + R_n. Natężenie prądu jest takie samo dla wszystkich oporników w obwodzie szeregowym.

Połączenie równoległe: Oporniki są połączone "obok siebie". Odwrotność oporu zastępczego jest sumą odwrotności oporów poszczególnych oporników: 1/R_z = 1/R₁ + 1/R₂ + ... + 1/R_n. Napięcie jest takie samo dla wszystkich oporników w obwodzie równoległym.

Przykład: Dwa oporniki, 2Ω i 3Ω, połączone szeregowo mają opór zastępczy 2Ω + 3Ω = 5Ω. Połączone równolegle mają opór zastępczy wyliczony z 1/R_z = 1/2 + 1/3 = 5/6, więc R_z = 6/5 = 1.2Ω.

Praca i moc prądu

Praca prądu (W): Energia elektryczna zamieniona na inną formę energii (np. ciepło, światło). Wzór: W = U * I * t, gdzie t to czas. Jednostką jest dżul (J).

Moc prądu (P): Ilość energii elektrycznej zamienianej w jednostce czasu. Wzór: P = U * I. Jednostką jest wat (W). Można też użyć wzorów P = I² * R lub P = U² / R.

Przykład: Żarówka o mocy 60W, podłączona do napięcia 230V pobiera prąd I = P/U = 60W / 230V ≈ 0.26A. W ciągu godziny (3600 sekund) zużyje energię W = P * t = 60W * 3600s = 216000 J (dżuli).

Zastosowania w życiu codziennym

Prąd stały jest wszechobecny! Używamy go w:

Bateriach: Zasilają telefony, laptopy, zabawki.
Zasilaczach: Zamieniają prąd zmienny (z gniazdka) na prąd stały, potrzebny do zasilania urządzeń elektronicznych.
Układach elektronicznych: Komputery, telewizory, smartfony działają na prądzie stałym.
Panelach słonecznych: Produkują prąd stały ze światła słonecznego.

Zrozumienie tych podstaw pozwoli Ci lepiej radzić sobie z zadaniami na sprawdzianie i w życiu codziennym! Powodzenia!