_Bardziej.doc

Napięcie V – jednostka Volt [V] – źródła napięcia stałego

         sinusoidalne                   zmienne                           napięcie

Natężenie prądu I – jednostka amper [A]

3 rodzaje oporników:

                            -czynny (rezystencja) R Ω

-bierny (reaktancja) X Ω   (np. cewka                      

kondensator)

                            -pozorny (impodencja) Z Ω

3 rodzaje mocy

- czynna P – jednostka W

- bierna Q – jednostka var

- pozorna S – jednostka V ∙ A

Praca prądu elektrycznego A – jednostka [J]

1kWh = 3,6 ∙ 106 J

Pojemność kondensatora elektrycznego C - jednostka [F] (Farad)

1µF = 10-6 F

1nF = 10-9 F

1pF = 10-12 F

Ładunek elektryczny Q – jednostka Culomb [C]

Natężenie pola magnetycznego H – jednostka [A/m] amper/metr

Indukcja magnetyczna B – jednostka [T] Tesna

Strumień magnetyczny Ø (si) jednostka [Wb] Weber

Indukcja własna I – jednostka [H] Hemr 1H=1Ω ∙ 1s

Strumień świetlny Øs – jednostka [lm] lumen

Natężenie oświetlenia E – jednostka [lx] lux

Właściwości ciał pod względem elektrycznym

               przewodnik                   ß               Ciała       àpółprzewodnik

             /                  \                                            |

I Klasy metale    II Klasy elektrolity           izolatory

Przewodniki – elektrony na zewnętrznych powłokach są słabo związane z jądrem

atomu (są elektronami swobodnymi)

Prąd – uporządkowany ruch elektronów

Elektrolity – wodne roztwory kwasów, soli i zasad (jony dodatnie i ujemne)

przemieszczają się, przepływa prąd

Izolatory (dielektryki) elektrony na zewnętrznej powłoce mocno związane

z jądrem atomu, nie przewodzą prądu.

Półprzewodniki – ciało o właściwościach pośrednich, między właściwościami przewodników i izolatorów.

Natężenie prądu elektrycznego – jest to stosunek ładunku elektrycznego przepływający przez

poprzeczny przekrój przewodnika do czasu jego przepływu.     i= dq/dt

gdy natężenie jest zmienne w czasie mamy do czynienia z prądem stałym. i= I = const

Gęstość prądu – jego stosunek prądu przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika do pola

tego przekroju.   J = I/S     w układzie si [A/m2]

Napięcie elektryczne – określa stosunek pracy wykonanej przy przemieszczeniu ładunku Q między dwoma

punktami pola A i B do wartości przemieszczanego ładunku     U=A/Q

Potencjał elektryczny – napięcie jakiegoś punktu względem punktu odniesienia (zwykle przyjmujemy

potencjał ziemi któremu przypisujemy potencjał równy zero)

NAPIĘCIE JEST TO RÓŻNICA POTENCJAŁÓW

Rezystancja (opór elektryczny) – Wszystkie ciała stawiają mniejszy lub większy opór

R=p ∙ l/s      p – rezystywność (opór własny) materiału przewodnika Ω [mm2/m]

l- długość przewodu [m]      ;    s – pole przekroju poprzecznego mm2

Rezystancja przewodnika zależna jest od temperatury

R=R0[1-α(T-T0)]                     R- rezystancje w temperaturze bezwzględnej T

R0 - rezystancje w temperaturze bezwzględnej T0 zwykłe =293 K (20* C)

Α- współczynnik temperatury rezystancji w [1/K]

Konduktancja (przewodność) jest odwrotnością rezystancji [s- simens]     G=1/R

Odwrotnością rezystancji materiału jest konduktywność (przewodność właściwa)   γ=1/ς  [s/m]

Prawo Ohma- prawo to stwierdza, ze natężenie prądu stałego płynącego przez przewodnik, jest wprost proporcjonalne

do napięcia elektrycznego, u występującego miedzy końcami przewodnika, a odwrotnie proporcjonalne do jego rezystancji I=U/R

Węzeł elektryczny- węzłem obwodu elektrycznego nazywamy punkt przecięcia minimum 3 gałęzi

Gałęzią obwodu elektrycznego - nazywamy integralna cześć tego obwodu przez która przepływa prąd o tej samej wartości natężenia

                                                                                                             3 oczko

I Prawo Kirchhoffa – w każdym węźle obwodu elektrycznego suma prądu wpływającego i wypływającego jest równa 0.

Dotyczy bilansu prądów w węźle obwodu elektrycznego   nΣk=1 Ik = 0

II prawo Kirchhoffa- w każdym oczku obwodu elektrycznego algebraiczna suma napięć źródłowych i napiec odbiornikowych

musi być równa 0. Dotyczy to prawo bilansu napiec w oczku obwodu elektrycznego.    mΣl=1 E1 = nΣk=1  Rk Ik

Oczkiem obwodu elektrycznego nazywamy zamkniętą drogę dla przepływu prądu elektrycznego zbudowanego z gałęzi.

Rezystory- elementy połączone równolegle maja takie same napięcia na ich zaciskach

Połączenie szeregowe

Połączenie równoległe – napięcie na wszystkich zaciskach jest takie same.

Połączenie równoważne

                                                                Gwiazda                           -                        Trójkąt

Rzeczywiste źródła energii jak na przykład ogniwa, generatory, mają różne od zera rezystancje wewnętrzne RW.

Schemat zastępczy tych źródeł rysuje się zazwyczaj w postaci połączenia szeregowego idealnego źródła napięcia i opornika.

Rzeczywiste źródła napięcia charakteryzuje dwa parametry: napięcie źródłowe rezystancji wewnętrznej.

E-U-I∙R = 0

U=E=I∙R

Dla idealnego źródła napięcie

Rw = O    U=E

X – żarówka

M – rozrusznik

Źródła napięciowe idealne są dwójnikami aktywnymi, które na zaciskach utrzymują stałe napięcie

niezależnie od pobieranego natężenia prądu.

Źródło napięciowe rzeczywiste charakteryzuje się występowaniem spadku napięcia przy wzroście prądu.

Schemat zastępczy źródła rzeczywistego składa się z szeregowego połączenia źródła idealnego i rezystancji  wewnętrznej.

W przypadku równoległego połączenia źródeł napięcia o tej samej sile elektromagnetycznej jest równa sile elektromagnetycznej źródła.

Praca Prądu Elektrycznego Stałego

A = U∙I∙T = U2T/R = I2∙R∙T  [V∙As=I]

A-praca , R – rezystancja ,  U – różnica potencjałów (napięcie) , T- czas przepływu , I – natężenie

Moc Prądu Elektrycznego Stałego

P=A/T = U∙I     [J/s=W]

P- moc , T – czas wykonania pracy , I – natężenie prądu

Sprawność urządzeń elektrycznych

      ɳ=P2/P1 ∙100%         ɳ%e (0,100%)   ɳe (0,1)

ɳ - sprawność urządzenia elektrycznego

P2 – moc oddana przez urządzenie

P1 – moc pobrana przez urządzenie

METODY ROZWIĄZYWANIA OBWODÓW ROZGAŁĘZIONYCH

MPG: zastosowanie: Dla obwodów z wieloma wymuszeniami:

1. Skierowanie: nazwanie prądów w gałęziach prądu.
2. Nazwanie niezależnych węzłów i zapisanie dla nich równań wg I prawa Kirchhoffa

n=w-1-g (w-liczba węzłów, g- liczba gałęzi zawierających tylko idealne zrodzą napięcia)
3. Nazywanie i zorientowanie niezależnych oczek i zapisywanie dla nich równań wg(prawa Kirchhoffa)

m=g-w+1-gn　  g-liczba gałęzi     gn-liczba gałęzi zawierające tylko idealne źródło prądu ("+" pisze się gdy kierunek prądu lub

napięcia jest zgodny z kierunkiem orientacji.

4. Wstawienie równań z I prawa Kirchhoffa do równań z II prawem Kirchhoffa
5. Obliczenie pozostałych prądów z równań wg I prawa Kirchhoffa

Prąd nie może mieć wartości ujemnych.

MPO – Zastosowanie dla obwodów z wieloma wymuszeniami

1. Zakłada się zwroty prądów oczkowych w oczkach obwodu.

2. Zgodnie z II p. Kirchhoffa układa się równanie dla poszczególnych oczek, uwzględniając spadki napięć od wszystkich prądów

oczkowych płynących przez gałęzie oczka.

Otrzymuje się układ równań liniowych o liczbie równej liczbie prądów oczkowych (niewiadomymi są prądy oczkowe)

Prąd gałęziowy jest równy sumie algebraicznej prądów oczkowych płynących przez daną gałąź.

Pole Elektryczne

Prawo Coulomba F=(Q1∙Q2)/(4πЄ∙r2)       Є- przenikalność elektryczna, bezwzględne środowiska

r- odległość miedzy ładunkami punktowymi Q1, Q2

Є=Єr ∙Є0                Є0 – przenikalność elektryczna próżni (stała elektryczna) 8,85∙1012 F/m

Єr - przenikalność elektryczna względne środowiska

W wyniku łączenia kondensatorów o pojemności C1 i C2 otrzymujemy układ kondensatorów o pojemności zastępczej C.

Dla kondensatorów połączonych szeregowo pojemność zastępczą obliczamy ze wzoru.

...