wyklady elektronika, studia, leketrotechnika i elektronika
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
1
Wykłady 2009 lato:
„podstawy elektrotechniki i elektroniki”.
19.02.09
model atomu, własności materii,
przewodniki I klasy , metale przewodność właściwa g = 10
6
S/m, (srebro 62 10
6
S/m)
przewodniki II klasy , elektrolity 20
o
C, 10% roztwór soli kuchennej g = 12 S/m,
dielektryki kwarc g = 10
-20
S/m,
półprzewodniki german , krzem g = 10
4
- 10
-8
S/m,
przemiany energetyczne w układach elektrycznych,
przemiana w energię elektryczną innych postaci energii; mechaniczna, chemiczna . .;
ogniwa galwaniczne, akumulatory, generatory, baterie słoneczne
przemiana energii elektrycznej w inną postać energii; mechaniczną, cieplną,
silniki, piece elektryczne, źródła światła,
Obwody elektryczne
przybliżone modele przemian energetycznych w układach elektrycznych;
elementy obwodów
aktywne
: źródło napięcia
symbol graficzny;
i
e
definicja: utrzymuje między zaciskami napięcie elektryczne podane przepisem; np. e = 2e
-3t
V, (e = 2,718 )
e = E = const, E = 12 V, e = 230
2 sin 314t V
natężenie prądu elektrycznego źródła i , zależy od reszty obwodu
1
2
charakterystyka zewnętrzna (prądowo-napięciowa );
e
i
0
moc źródła napięcia p = e i [W]
e
lementy pasywne;
element R , R - nazwa , R [W] - własność, oporność
symbol graficzny:
R
i
u
definicja;
prawo Ohma
u = R i
charakterystyka zewnętrzna liniowego elementu R (R = const )
u
i
0
Moc z jaką element R rozprasza energię
P = u i [W]
i
zwarcie
u = 0
i = 0
przerwa
u
Obwody elektryczne prądu stałego
:
przybliżony model zjawisk elektrycznych w układach
elektrycznych [ wytwarzanie energiielektrycznej , przemiana energii elektrycznej w w inną postać )
i
R
u
E
2
3
Napięciowe prawo Kirchhoffa (NPK):
w konturze zamkniętym algebraiczna suma napięć równa jest zeru
dla podanego obwodu:
E - U = 0
Ponieważ
U = R I
to
U
E
I =
=
R
R
Moce elementów - bilans mocy
E
2
E
2
P
E
= E I =
, P
R
= U I =
; P
E
= P
R
R
R
Klasyczny problem obwodowy - dane źródła i parametry elementów pasywnych,
poszukiwane prądy , napięcia, moce ,
Obwód jednoźródłowy
U
1
I
NPK
E - U
1
- U
2
= 0
U
1
= R
1
I , U
2
= R
2
I
( R
1
+ R
2
) I = E
R
1
R
2
U
1
E
E
+
I =
R
R
1
2
Połączenie szeregowe elementów R - oporność zastępcza
R
3
R
1
R
2
I
U
3
U
1
U
2
U
U = U
1
+ U
2
+ U
3
U = R
1
I + R
2
I + R
3
I
U
- oporność zastępcza R
z
= R
1
+ R
2
+ R
3
R
z
=
I
3
4
PPK
algebraiczna suma natężeń prądów w gałęziach tworzących węzeł równa jest zeru
Połączenie równoległe elementów R
I = I
1
+ I
2
+ I
3
I
1
I
2
I
2
I
U
U
U
I =
+
+
U
R
1
R
2
R
3
R
R
R
1
2
3
1
1
1
1
=
+
+
R
R
R
R
z
1
2
3
dla dwóch elementów R połączonych równolegle
R
R
R
z
=
a
b
R
+
R
a
b
Rozwiązywanie obwodów elektrycznych
węzłów w = 2
gałęzi g = 3
oczek 0 = 2
g = o + (w - 1 )
PPK
I
1
+ I
2
- I
3
= 0
NPK
E
1
- U
1
- U
3
= 0
U
3
+ U
2
- E
2
= 0
Metoda prądów gałęziowych
I
1
+ I
2
- I
3
= 0
R
1
I
1
+ R
3
I
3
= E
1
R
3
I
3
+ R
2
I
2
= E
2
I
1
- I
2
- I
3
= 0
I
2
I
1
I
3
R
1
R
2
U
3
E
1
R
3
E
2
I
1
I
2
R
1
I
3
R
3
R
2
R
4
E
1
R
1
I
1
+ R
2
I
2
= E
1
R
2
I
2
- R
3
I
3
- R
4
I
3
= 0
4
5
Obwody jednoźródłowe - metoda transfiguracji
R
1
R
R
R
3
R
2
E
R
23
=
2
3
R
+
R
2
3
I
1
U
23
R
123
= R
1
+ R
23
E - U = 0; U = R
123
I
1
R
1
R
23
E
I
1
R
123
E
U
I
1
U
E
I
1 =
=
R
R
123
123
U
; np. I
3
= I
1
- I
2
U
23
= R
23
I
1
; I
2
=
23
R
2
Zasada superpozycji ;
W obwodzie liniowym dowolny prąd gałęziowy [ dowolne napięcie] jest sumą prądów w
gałęzi [sumą napięć] gdy każde ze źródeł działa oddzielnie [pozostałe źródła są
upasywnione tzn. E = 0 – zwarcie].
W podanym obwodzie zadano elementy aktywne i pasywne. Wyznaczyć prąd I
3
stosując
zasadę superpozycji.
I
2
I
1
I
3
R
1
R
2
E
1
R
3
E
2
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]