Elektricitet i električna energija

Електрицитет и електрична енергија

.

Најпогоднији облик енергија за коришћење је електрична енергија. Најпогоднија је зато јер се лако може транспортовати преко проводника на свако жељено место. Такође, лако се мења у друге облике енергије, укључујући светлост, топлоту, звук и кретање. Основу електричне енергије чини електрицитет. Да се подсетимо из физике о појму електрицитета и електричне енергије.

Шта је електрицитет?

Када протрљамо пластични чешаљ, на врховима иглица чешља ствара статички електрицитет и он може да привуче веома лаке предмете, као што су комадићи папира.

Електрицититом називамо кретање или струјање сићушних честица атома – електрона, који су негативно наелектрисане честице. Електрони се крећу око језгра атома, али ако електрон прими довољно енергије, може да “прескочи” са свог атома на други атом, где ће један електрон такође “прескочити” на следећи атом, и тако даље. Ово кретање електрона представља кретање енергије. Билиони електрона се крећу у истом смеру са атома на атом и изазивају ток електричне струје.

Струјање електрицитета - електрична струја је кретање милиона електрона, којипрескачу са атома на атом проводника – обично је то бакарни, или алуминијумски проводник.

Када тече електрична струја?

Електрична струја тече само када постоји затворено струјно коло, од њеног извора до потрошача и када је на извору постоји напон (потенцијална разлика). На пример  затворено струјно коло чине батерија, проводник који спаја један пол батерије са сијалицом, сијалица и проводник који спаја сијалицу са другим полом батерије која представља извор енергије и обезбеђује напон од 4,5 V.

Како ради батерија?

Батерија претвара хемијску енергију у електричну остварујући одређени напон. Везе између атома у хемијским супстанцама садрже енергију. Када се ове везе раскину у хемијским реакцијама, њихова енергија прелази на електроне и они почињу да се крећу. Овај процес се дешава у батерији, али само онда када електрони имају куда да се крећу, односно када се батерија веже у затворено струјно коло. Типична батерија садржи два контакта или електроде: позитивну аноду и негативну катоду, са хемијском супстанцом између њих названом електролит.  Хемијска реакција између електролита и електрода проузрукује ток
електричне струје.

Аутомобили и камиони користе једну врсту батерије која се зове акумулатор (обично 12 или 24 V).

Наведени примери односе се на једносмерну струју, тј. на коришћење извора енергије који обезбеђује стални напон и поларитет ( U = const , један пол је позитиван „+“, а други негативан „−“ ). Овај облик електричне енергије својом природом је безопасан за живе организме, али је ограничених могућности за коришћење. Претежно се у индустрији и домаћинствима користи електрична енергија код које струја тече наизменично –наизменична струја (струја мења смер 50 пута у секунди) и код које је напон потенцијала 220/380 V. Овај облик електричне енергије због свог карактера је опасан за жива бића. Зато се користи опрезно и уз све мере заштите.

Да ли све супстанце проводе електрицитет?

Само одређене супстанце проводе електрицитет и  називају се проводници. Многи метали, нарочито сребро и злато, одлично проводе електрицитет. Електрични проводници обично имају језгро од метала који служи као проводник, а око њега је омотач од пластике који служи као изолатор од околине. Многе друге супстанце не проводе електрицитет. Уместо тога, оне поседују високу отпорност и називају сеизолатори. У изолаторе спадају дрво, стакло, пластика, папир, глина, керамика и др. Керамички дискови се често наређају око проводника кроз које тече електрична струја веома високог напона, и имају функцију изолатора, тј. да спрече “цурење” електрицитета у земљу. Ипак, уколико је напон сувише висок (пола милиона волти и више) и ако има влаге у околном ваздуху (вода је добар проводник електрицитета), електрицитет може у виду муње прескочити  до земље.

Мерење електрицитета

Електрицитет се мери на различите начине специјалним јединицама:

• Ампер (А) је јединица за меру јачине струје, односно квантитет електричне струје.
• Волт (V) је мера за напон, односно електромоторну силу (силу електрицитета). Основна вредност напона струје у свакодневној употреби се разликује од државе до државе. Код нас и у Енглеској, нпр., је 220 V, у Француској и САД је 110 V.
• Ом (Ω) је јединица отпора струјању електрицитета (један метар дужине доброг проводника, као што је бакарна жица, има отпорност мању од једног ома, док добар изолатор исте дужине, као што је дрво, може имати отпорност од више милиона ома).
• Ват (W) је јединица за снагу, што у науци одговара количини енергије која је у јединици времена прешла из једног облика у други. Снага од 1W је промена енергије од 1Ј по секунди ( 1J = 1W/1s = 1N x 1m/1s). Ват може бити коришћен као мера за снагу било ког облика енергије, не само електричне.

Шта је мултиметар?

Уређај звани мултиметар може да мери волте, ампере, оме и друге електричне величине. Он је најважнији део опреме електричара и електро инжињера.

Колико дуго ради апарат за један сат?

За исту количину енергије, различити уређаји ће радити различито време. Tако нпр. енергију од 1 kW h потрошиће:

• Мала електрична грејалица снаге од 1 kW: за 1 сат;
• Проточни бојлер: 10-15 мин;
• Фен за сушење косе на максимуму: 1-1,5 сати;
• Машина за прање рубља: 2 сата;
• Замрзивач: 3 сата;
• Стандардни телевизор: 3-5 сати;
• Сијалица од 100 вати: 10 сати;
• Електрични бријач: 70 сати.

ĆILIBAR

Kada deci hoćemo da pričamo o elektricitetu, pominjemo i Talesa iz Mileta. Kada pomenemo Talesa iz Mileta, pričamo o ćilibaru, a onda kažemo i da je Tales iz Mileta živeo u Staroj Grčkoj, a taj ćilibar, to je na grčkom elektron… I onda dođe do zbrke. Da li se čovek zove Ćilibar, ili Elektron ili Tales ili kako već? Zato je možda najbolje da krenemo redom. Najstariji u toj priči je ćilibar.

Ćilibar ili jantar je okamenjena smola koja je nastala od izumrlog četinarskog drveta (Pinus succinifera). Stručnjaci razlikuju oko 350 vrsta ćilibara. U svim drevnim kulturama cenjen je zbog svojih osobina i lepog izgleda.

To je tvrd i lomljiv materijal i obično ima sjajnu površinu. Boja ćilibara varira od bele, preko svetlo-žute, crveno-braon do skoro crne. Može biti providan, ali i potpuno neprovidan. Topi se na visokoj temperaturi (oko375C). Ima ga u različitim delovima sveta: Estoniji, Litvaniji, Poljskoj i Nemačkoj, a najvijše u Rusiji gde se nalazi preko 90% svetskih rezervi ćilibara. Komadi ćilibara nalaze se od mrvica veličine 1-2mm, do “šipki” dužine oko metar. Malo je velikih komada poznato, a jedan od najvećih i najtežih je pronađen poslednjih godina i težak je 150 kg. U pronađenim komadima ćilibara mogu se ponekad videti i okamenjeni ostaci drevnih insekata.

U svetu se najviše ceni Baltički ćilibar, koji je skoro sav od smole četinara. Star je oko 35 miliona godina, mada postoje primerci koji su stari i duplo više.

Ćilibar se smatra dragim kamenom i danas se od njega izrađuje nakit, a pošto su njegova nalazišta sve ređa, i cena mu stalno raste.

.

Prava i odgovornost učenika

Ovo nije fizika, ali je potrebno i za čas fizike

KODEKS PONAŠANJA UČENIKA U ŠKOLI

PRAVA UČENIKA:

· stiecanje kvalitetnog obrazovanje u sigurnom okružju, bez ometanja,

· pošten i jednak odnos prema njima, bez diskriminacije,

· postupanje prema njima s poštovanjem,

· trebaju biti obavešteni o svojim pravima, odgovornostima i o pravilima discipline.

ODGOVORNOST UČENIKA:

· redovno pohađanje nastave, dolazak na vreme, donošenje pribora i opreme,

· poštovanje prava drugih,

· savesno zalaganje u ispunjavanju školskih obveza,

· znati i poštovati školska pravila,

· prijaviti incidente ili aktivnosti koje mogu ometati sigurnost svih učenika u školi.

U ŠKOLI JE ZABRANJENO:

· ispoljavanje neraspoloženja prema profesorima i ostalom školskom osoblju,

· vređanje profesora i učenika,

· upotreba cigareta u školskoj zgradi, školskom dvorištu i ulici ispred škole,

· upotreba alkohola i dolazak u školu u alkoholiziranom stanju,

· upotreba droga i dolazak u školu pod njihovim uticajem,

· izazivanje buke i nereda, svađa i međusobno vređanje učenika, izazivanje tuče i učestvovanje u tuči, svaka vrsta nasilnog ponašanja,

· unošenje petardi, predmeta sa oštrim sečivom, ubodnih ili drugih predmeta koji mogu povrediti učenike i ugroziti opštu sigurnost.

PRAVILA NA ČASU

1. Učenik je dužan u učionicu ući pre profesora ili zajedno sa profesorom, nikako posle njega. Kašnjenje na čas je dozvoljeno samo iz opravdanih razloga i tad je učenik dužan da se ivini nastavniku zato što kasni i da ga pita da li sme da prisustvuje času.

2. Kada u učionicu ulazi profesor ili druga odrasla osoba svi učenici ustaju.

3. Učenik ne može napustiti čas bez odobrenja profesora koji vodi taj čas.

4. Mobilni telefoni, diskmeni, mp3 plejeri i slični uređaji za vreme časa moraju biti isključeni.

5. Učenik je dužan imati sav potreban pribor ili opremu na času, savesno raditi na usvajanju znanja veština i vrednosti, na času pratiti profesora i isti ne ometati pričanjem, šuškanjem, smehom, okretanjem, ustajanjem, hodanjem, dobacivanjem i sl.

6. Za vreme odmora uzimamo užinu i piće, te obavljamo fiziološke potrebe. Jedenje i pijenje na času nije dopušteno. Samo u izuzetnim slučajevima možemo za vrijeme časa tražiti da izađemo napolje.

7. Žvakanje žvakaće gume nije dozvoljeno na času.

8. Samo u slučaju iznenadne bolesti ili povrede, učenik može tražiti da napusti nastavu. Te časove roditelj je dužan opravdati.

9. Učenik je dužan u školu dolaziti prikladno obučen i pristojnog izgleda, primereno mestu na kojem se nalazi. (Neprikladno je dolaziti u prekratkim suknjama, šorcevima, majicama na bretele i sa velikim dekolteima, otkrivenog stomaka, prozirne odeće,nečiste i neuredne odeće, nečiste i neuredne kose, upadljive boje kose i frizure i s pirsingom ).

10. U školi se pozdravljamo sa „dobro jutro“, “dobar dan“, “dobra večer“ i “doviđenja”. Pozdravljamo sve profesore, bez obzira predaju li nam ili ne, te sve zaposlene u školi.

11. U školi razgovaramo pristojnim jezikom, biranim, uljudnim rečima bez uporabe psovki. Trudimo se što više koristiti riječi „hvala, molim, izvoli, izvini,…)

12. Boravak u čistom i urednom prostoru svakome više prija. Otpatke u učionici i na dvorištu bacamo u kante za otpatke.

13. Donošenje skupocjenih predmeta i novca u školu je odgovornost učenika. Ako nestanu, ne krivite druge.

14. Čuvamo školsku imovinu jer koristi svima. Pisanje, crtanje, škrabanje i urezivanje po školskim klupama, stolicama i zidovima nije dopušteno. Učenik odgovara za materijalnu štetu koju nanese namerno ili iz krajnje nepažnje.

Neodgovarajuće ponašanje u školi može biti kažnjeno. Načini kažnjavanja su propisani Pravilima škole. Kada se ponašamo pristojno, pravila i kazne će nam biti suvišni.
Pridržavajući se ovih pravila o sebi možemo s ponosom misliti kao o istinski civiliziranim bićima.

KODEKS PONAŠANJA PROFESORA U ŠKOLI

1. Profesor je dužan savesno i odgovorno obavljati obrazovno – vaspitni rad u školi, poštovati vremenski okvir u planiranju, pripremanju i izvođenju obrazovno-vaspitnog rada.

2. Profesor u školi i na javnom mestu uvek ima na umu da je uzor učenicima.

3. Profesor poštuje posebnos učenika: vodi, podržava, savetuje, ukazuje. Svako vređanje, ponižavanje i omalovažavanje ima negativne efekte na razvoj učenika.

4. Profesor u učionicu ulazi odmah nakon zvona za početak časa, time učenicima pokazuje svoj odnos prema radu i ne omogućava „neorganizovano vreme“ u kojem se njačešće napravi nered.

5. Na času isključimo mobilni telefon.

6. Za vrijeme časa zahteva od učenika tišinu i slušanje kada učenik govori.

7. Školsku opremu, inventar i potrošni materijal koristimo u službene svrhe.

8. Iskažimo svoje mišljenje i nezadovoljstvo jasno i glasno međusobnim razgovorom i biranim rečima s kolegama, učenicima i roditeljima. Vulgarni izrazi i psovke su nedopustivi.

9. Profesor je principijalan, zahtevan , ali i tolerantan i pažljiv prema učenicima u školi.

10. Popuštanje učenicima samo je prividno znak dobrog odnosa s njima. U stvarnosti je podcenjivanje njihovih sposobnosti da nauče, podržavanje njihovog nerada i nemara i omalovažavanje truda.

11. U učionicama, hodnicima i dvorištu škole nije dopušteno pušenje kao ni dolazak pod uticajem alkohola i droga.

12. Profesor je dužan u školu dolaziti prikladno obučen i pristojnog izgleda, primereno mestu na kojem se nalazi. (Neprikladno je dolaziti u prekratkim suknjama, šorcevima, majicama na bretele i sa velikim dekolteima, otkrivenog stomaka, prozirne i preuske odjeće, nečiste i neuredne odjeće, nečiste i neuredne kose, upadljive boje kose i frizure i s pirsingom ).

13. Zahteva od učenika održavanje čistoće učionice i hodnika.

Ponašanje u skladu s kodeksom osigurava jedinstvenost zahtjeva u pogledu ponašanja učenika u školi, što je preduvjet učinkovitog odgojno-obrazovnog rada.
Ponašanjem u skladu s kodeksom ispoljavamo poštovanje prema sebi i drugima, čuvamo ugled profesije i škole.

Mjerenje - fizičke veličine - SI sistem

MJERENJE

Физичке величине и мjерне јединице

Физичка тела имају одређене особине које су карактеристика супстанције од које је тело начињено (густина) или карактеришу појаве (брзина, јачина електричне струје).

Физичке величине карактеришу особине материје или физичку појаву. Да би упоређивали физичке величине неопходно их је мерити.

Мерење физичких величина подразумева упоређивање са усвојеном јединицом мере те величине.

Мерењем се одређује колико је пута мерена величина већа или мања од усвојене мере те величине. Значи, за мерење је потребно утврдити јединицу меревеличине и погодно средство за извођење поређења – мерило (нпр. лењир) илимерни инструмент (нпр. термометар)

МОЖЕ МАЛО ИГРЕ SA SLETANJEM, ZA IGRANJE KLIKNI NA SLICICU ISPOD

Међународни систем јединица

Јединство мера у читавом свету обезбеђује Међународни систем јединица (LeSystème International d’ Unités – SI). За тумачење свих појава у природи довољно је користити  СЕДАМ физичких величина – ОСНОВНЕ ВЕЛИЧИНЕ: ДУЖИНА, ВРЕМЕ, МАСА, ТЕМПЕРАТУРА, ЈАЧИНА ЕЛЕКТРИЧНЕ СТРУЈЕ, ЈАЧИНА СВЕТЛОСТИ и КОЛИЧИНА СУПСТАНЦИЈЕ.

Јединице основних физичких величина су ОСНОВНЕ ЈЕДИНИЦЕ. Оне су одређене одговарајућим стандардима или еталонима.

Величина	Ознака величине	Јединица	Ознака јединице
Дужина	l	метар	m
Маса	m	килограм	kg
Време	t	секунд	s
Температура	T	келвин	K
Јачина електричне струје	I	ампер	A
Јачина светлости	Jv	кандела	cd
Количина супстанције	n	мол	mol

Све остале величине и јединице које се изражавају помоћу основних називају се изведене.

Мерење физичких величина

Физичке величине могу да се мере:

•  непосредно (директно) упоређивање физичких величина и њихових јединица помоћу једноставних уређаја  мерила (лењир или часовник)
• посредно (индиректно) применом одговарајућег техничког и рачунског поступка помоћу мерних инструмената (термометар или амперметар)

Мерење је технички поступак којим се одређују бројне вредности физичких величина изражених у одређеним јединицама.

Добијене вредности не могу бити апсолутно тачне – несавршеност инструмента, грешка пи очитавању

Да би се добила што тачнија вредност величина се мери више пута и израчунава се средња вредност која је приближна тачној вредности. Овим поступком се прави мања грешка.

Мерење дужине (l)

Висина, растојање, дебљина све је то дужина.

Јединица за дужину је метар [m].

Према међународном договору један метар је растојање између две црте на праметру – лењиру од Pt и Ir.

Већа јединица од метра                    – километар [km]                                1 km = 1000 m

Мање јединице од метра                  – дециметар [dm]                                1 dm = 0,1 m

– центиметар [cm]                              1 cm = 0,01 m

– милиметар [mm]                              1 mm = 0,001 m

Обим квадрата                    O=4a

Обим правоугаоника        O=2a+2b

За мерење мањих дужина лењир, мерна трака. За веће челична трака. За прецизно мерење мањих дебљина лењир са нонијусом и микрометарско мерило.

Одређивање површине (P)

Своди се на мерење дужине.

Површина квадрата? Меримо једну страницу                           P = a·a

Површина правоугаоника? Меримо основицу и висину        P = a·b

Јединица за површину је квадратни метар [m2]

Веће јединице      – квадратни километар [km2]                           1 km2 = 1 000 000 m2

– хектар [ha]                                                                1 ha = 10 000 m2

– ар [a]                                                                             1 a = 100 m2

Мање јединице    – квадратни дециметар [dm2]                           1 dm2 = 0,01 m2

– квадратни центиметар [cm2]                         1 cm2 = 0,0001 m2

– квадратни милиметар [mm2]                         1 mm2 = 0,000001 m2

Mерење и одређивање запремине (V)

Одређивање запремине тела правилног геометријског облика своди се на мерење дужине.

Запремина коцке

Меримо једну ивицу                         V=a·a·a     P=6a·a                      

Запремина квадра

Меримо основне ивице и висину  V=a·b·c     P=2ab+2ac+2bc     

Јединица за запремину је кубни метар [m3]

Веће јединице се у пракси не срећу

Мање јединице    – кубни дециметар [dm3]                                1 dm3 = 0,001 m3

– кубни центиметар [cm3]                             1 cm3 = 0,000001 m3

– кубни милиметар [mm3]                             1 mm3 = 0,000000001 m3

кубни дециметар = литар [l]                                            1 l = 1 dm3

1 ml = 1 cm3

Запремина се директно мери мензуром – цилиндрични суд на чијем зиду је скала најчешће у cm3, односно ml.

•  мерење запремине течности
•  мерење запремине чврстог тела нерастворљивог у води (мора да тоне у води)

Мерење времена (t)

Свака природна појава има своје трајање, има почетак и крај и дешава се у одређеном интервалу времена.

Основна јединица за мерење времена је секунда [s].

Веће јединице              минут            1 min = 60 s

час                  1 h = 60 min = 60 · 60 s = 3 600 s

дан                  1 dan = 24 · 60 min = 24 · 3 600 s = 86 400 s

година           1 god = 365 dan

Мање јединице    десети и стоти део секунде

милисекунда                        1 ms = 0,001 s

микросекунда                     1 μs = 0,000001 s