V přírodě se vyskytují měřitelné fyzikální veličiny.

Měřit = určit velikost porovnáním s vhodnou jednotkou.

Byla určena soustava jednotek, na jejímž základě lze odvodit všechny další jednotky

Veličina Jednotka Značka

délkahmotnost

časelektrický proud

termodynamická teplotalátkové množství

svítivost

metrkilogramsekundaampérkelvinmol

kandela

mkgsAK

molcd

metr délka dráhy, kterou proběhne světlo ve vakuu za 1/299 792 458 sekundy

kilogram hmotnost mezinárodního prototypu kilogramu uloženého v Mezinárodním úřadě pro váhy a míry v Sévres u Paříže

Sekunda doba rovnající se 9 192 631 770 periodám záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu atomu cesia 133

Ampér stálý elektrický proud, který při průchodu dvěma přímými rovnoběžnými nekonečně dlouhými vodiči zanedbatelného kruhového průřezu umístěnými ve vakuu ve vzájemné vzdálenosti 1 metr vyvolá mezi nimi stálou sílu 2.10-7 newtonu na 1 metr délky vodiče

Kelvin kelvin je 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody

Mol mol je látkové množství soustavy, která obsahuje právě tolik elementárních jedinců (entit), kolik je atomů v 0,012 kilogramu nuklidu uhlíku 6

12C (přesně)

Candela kandela je svítivost zdroje, který v daném směru vysílá monochromatické záření o kmitočtu 540.1012 hertzů a jehož zářivost v tomto směru je 1/683 wattu na steradián

rovinný úhelprostorový úhel

radiánsteradián

radsr

radián rovinný úhel sevřený dvěma polopřímkami, které na kružnici opsané z jejich počátečního bodu vytínají oblouk o délce rovné jejímu poloměru.

steradián prostorový úhel s vrcholem ve středu kulové plochy, který na této ploše vytíná část s obsahem rovným druhé mocnině poloměru této kulové plochy.

360o = 2π [rad]

exa  

peta  

tera  

giga  

mega  

kilo  

mili  

mikro  

nano  

piko  

femto  

atto  

E  

P  

T  

G  

M  

k  

m  

µ  

n  

p  

f  

a  

1 000 000 000 000 000 000  

1 000 000 000 000 000  

1 000 000 000 000  

1 000 000 000  

1 000 000  

1 000  

0,001  

0,000 001  

0,000 000 001  

0,000 000 000 001  

0,000 000 000 000 001  

0,000 000 000 000 000 001  

= 1018 = 1015 = 1012 = 109 = 106 = 103 = 10-3 = 10-6 = 10-9 = 10-12 = 10-15 = 10-18

Průměr elektronu je cca 10-18 m. Průměr vesmíru je cca 13 miliard sv.let.

Rychlost světla je 300 000 km/s., tj 3.108 m/s.

Vesmír „měří“ 3.108 . 3600.24.365 . 13.109 = =1018 m

Přes celý vesmír teoreticky naskládáme hustě vedle sebe 1018 / 10-18 = 1036 elektronů

V technické praxi zaokrouhlujeme na 3-4 platné číslice !V technické praxi zaokrouhlujeme na 3-4 platné číslice !

Zapíšeme vzorec, dosadíme do vzorce, zapíšeme výsledek na 3-4 platná místa a doplníme jednotku.

Skalár : veličina, která je s ohledem na zvolenou jednotku plně určená jediným číselným údajem (délka, čas, energie ap.).

Vektor : představuje ve fyzice veličinu, která má kromě velikosti i směr (síla, rychlost aj.)

Pole je forma hmoty, která zprostředkovává působení mezi částicemi.

Příklady polí :• elektrické pole• magnetické pole

obvykle spojujeme do elektromagnetického pole• gravitační pole

Působení mezi částicemi látky zprostředkovávají konečnou rychlostí (obvykle rychlostí světla) polní částice.

Elektrický proud je uspořádaný pohyb nositelů elektrického náboje.

Elektrický náboj je vlastnost hmoty.

Může mít kladnou a zápornou hodnotu.

Elementární náboj nesou protony (kladný náboj) a elektrony (záporný náboj)

Velikost: e = 1,602 176 487 ∙ 10-19 C

Základní jednotka: coulomb značka jednotky: C

Q náboj [C]I proud [A]t čas [s]

1 Coulomb je množství náboje, které protože vodičem při proudu 1 Ampér za 1 sekundu.

Proud i náboj jsou skaláry.

Proud ve vodičích pro další účely orientujeme (určujeme mu směr).

I

Dohoda : směr proudu je dán pohybem kladných nábojů.

Nositelé volného náboje :• kovy – elektrony (směr proudu je orientován opačně než pohyb elektronů)• tekutiny, plyny – obvykle ionty (směr proudu odpovídá pohybu)

poloha A

poloha B vnější síly přenesly náboj proti působení pole a vykonaly práci – náboj zvýšil potenciální energii

síly pole přenesly náboj ve směru působení pole a vykonaly práci – náboj odevzdal část potenciální energie

+

Velikost této práce vztažené na 1 Coulomb nazýváme potenciál.

Jednotkou potenciálu je 1 Volt

Místa se stejným potenciálem nazýváme ekvipotenciální hladiny.

Otázka :

Kde je nulový potenciál, ve kterém má náboj nulovou potenciální energii ?

Teorie : nulový potenciál je v nekonečnu.

Praxe : nulový potenciál má povrch země.

poloha A

poloha B náboj má potenciální energii AB,je na potenciálu VB

náboj má potenciální energii AA,je na potenciálu VA

+

Pro přesun z bodu A do bodu B bylo třeba

vykonat práci ΔA = AB – AA.

Tuto dílčí práci vztaženou na 1 C nazýváme napětí U.

Napětí je dáno rozdílem poteciálů. Jednotkou je opět 1 Volt.

Napětí je skalár.

Je-li mezi 2 body napětí, pak mezi těmito body existuje elektrické pole.

Mohutnost pole lze zjistit veličinou s názvem intenzita elektrického pole E.

BAUAB

lAB

Intenzita pole je vektor, lze ji určit v každém bodě prostoru.

Při dostatečně velké intenzitě pole v izolantu dojde k tzv. elektrickému průrazu. Tuto intenzitu nazýváme elektrická pevnost.

Pro vzduch platí přibližně Ep = 3 kV/mm.

Intenzita pole je velikost napětí na 1 m délky.

El.pevnost na wikipediiOblouk v rozvodně 500 kV