ELEKTRICKÉ POLE A ELEKTRICKÝ PRÚD
ELEKTRICKÉ POLE
KAPACITA
ELEKTRICKÝ PRÚD
v polovodičoch
v kvapalinách
v kovoch
v plynoch a vákuu
KONŠTANTNÝ
STRIEDAVÝ
ELEKTROMAGNETICKÉ POLE
ELEKTRICKÝ PRÚD
Siločiary
VZNIK POĽA
3
2
POHYB VODIČA
MAGNETICKÉ POLE
ELEKTROMAGNET
TRVALÝ
permanentný magnet
tzv. ON/OFF funkcia
KONDENZÁTOR
schopnosť udržať na sebe elektrický náboj
Teplotná závislosť R(f)
Ohmov zákon
Radenie rezistorov
Teplotná závislosť R(f)
Výkon a účinnosť obvodu
Vodivosť
pre uzavretý obvod
Disociácia
ionizácia plynu
výboj
pre časť obvodu
vnútorný odpor zdroja
tvrdý
mäkký
Základné označenie
jednotka el.prúdu
značka
Ampér = A
I
príčinou je elektrické pole vo vodiči
Elektrická energia
mení sa na
svetlo
mechanický pohyb
tepelná energia
chemická energia
žehlička
žiarovka
domáce el.sportebiče
pracovné stroje
autonabíjačky
brúsky
píly
príklepové vŕtačky
kladivá
vŕtačky
práčka
kuchynský robot
sušička
mixér
teplovzdušná pištoľ
je fyzikálny zákon, ktorý definuje vzájomný vzťah medzi elektrickým prúdom, elektrickým napätím a elektrickým odporom.
pomenovaný je podľa svojho objaviteľa, nemeckého fyzika Georga Ohma.
OBVOD
Paralelný
Sériový
je zapojenie elektrotechnických súčiastok v elektrickom obvode pod sebou, tzn. paralelný obvod obsahuje uzly, v ktorých sa vodiče vetvia a súčiastky môžu byť umiestnené v rôznych vetvách.
VZOREC
zváračka
click to edit
I= prúd U=el. napätie
R= el.odpor
Typickým použitím paralelného obvodu je súčasné zapojenie viac spotrebičov v domácnosti, pretože prerušením obvodu v niektorej vetve (vypnutie spotrebiča) sa nepreruší obvod v inej vetve (iný spotrebič beží ďalej).
je zapojenie elektrotechnických súčiastok v elektrickom obvode za sebou, tzn. od jednej súčiastky k druhej vedie jediný vodič
Elektrický prúd je vo všetkých miestach sériového obvodu rovnaký, pretože v sériovom obvode nie sú uzly a vetvy ako v paralelnom obvode, elektrický prúd sa nerozdeľuje.
SMER PRÚDU
Podĺa náboja
Potenciálny rozdiel
je množstvo práce energie potrebnej pre pohyb elektrického náboja z jedného bodu do druhého.
jednotka
volt
ELEKTRICKÉ NAPÄTIE
je fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje rozdiel elektrického potenciálu dvoch bodov a predstavuje energiu potrebnú na premiestnenie elektrického náboja medzi týmito dvoma bodmi v určitom elektrickom poli.
Značka: U
Meracie prístroje: voltmeter, osciloskop
voltmeter
osciloskop
KIRCHHOFFOVÉ ZÁKONY
Využívajú sa pri riešení elektrických obvodov.
sú dve pravidlá stanovujúce princípy zachovania náboja a energie v elektrických obvodoch. Sú jedným zo základných nástrojov pri teoretickej analýze obvodov.
Gustav Roberta
Kirchhoff
1845
rok v kt. opísal zákony
1.zákon
2.zákon
opisuje zákon zachovania elektrického náboja; hovorí, že v každom bode (uzle) elektrického obvodu platí, že
formuluje pre elektrické obvody zákon zachovania energie
Súčet prúdov vstupujúcich do uzla sa rovná súčtu prúdov z uzla vystupujúcich.
Súčet úbytkov napätia na spotrebičoch sa v uzavretej časti obvodu (slučke) rovná súčtu elektromotorických napätí zdrojov v tejto časti obvodu.
použitie
najmä pre rozvetvené elektrické obvody, pretože spolu s Ohmovým zákonom umožňujú určiť veľkosť a smer elektrického prúdu v jednotlivých vetvách a veľkosť elektrického napätia na svorkách jednotlivých prvkov.
Pri analýze obvodu pomocou Kirchhoffových zákonov je možné použiť jednu z dvoch metód: analýzy uzlov (založené na použití 1. Kirchoffovho zákona) alebo analýzu slučiek (založenú na použití 2. Kirchhoffovho zákona).
Metóda uzlov
Metóda slučiek
click to edit
V obvode sa nájdu a označia všetky uzly.
Ľubovoľne zvolenému uzlu sa priradí nulový elektrický potenciál.
Všetkým zostávajúcim sa priradí neznáme napätie oproti referenčnému uzlu.
Pre každý z uzlov okrem referenčného sa zostaví rovnica podľa 1. Kirchhoffovho zákona.
Táto sústava rovníc sa potom vyrieši.
click to edit
Na diagrame sa nájdu elementárne slučky, tzn. slučky, ktoré neobsahujú menšie vnorené slučky.
Každej takejto slučke sa priradí prúd, ktorý v nej obieha.
Pre každú slučku sa zapíše rovnica podľa 2. Kirchhoffovho zákona, v ktorej sa ako neznáma použije prúd pretekajúci slučkou.
Táto sústava rovníc sa potom vyrieši.
Obe metódy poskytujú rovnaké výsledky, pre daný obvod však môže byť jedna alebo druhá metóda jednoduchšia.
ELEKTRICKÝ ODPOR
Elektrický odpor vodičov je závislý na teplote. Uhlík a väčšina polovodičov vedú v horúcom stave prúd lepšie než v studenom.
Tieto látky majú záporný teplotný súčiniteľ odporu a bývajú označované ako NTC – vodiče /z anglického Negative Temperature Coefficient = záporný teplotný súčiniteľ/.
Existujú aj niektoré polovodiče napr. báriumtitanát, to sú také polovodiče ktorý vedú lepšie el. prúd v studenom /chladnom/ stave a bývajú označované ako PTC vodiče / z anglického Pozitive Temperature Coefficient – kladný teplotný súčiniteľ/. Odpor takýchto materiálov s rastúcou teplotou narastá. Odpor kovov s rastúcou teplotou tiež narastá.
Teplotný súčiniteľ odporu α /čítaj alpha / udáva pomernú zmenu rezistivity / ρ merného odporu/ pri jednotkovej zmene teploty /tabuľka 1/ o 1 K / kelvín/ .
Teplotný súčiniteľ odporu / α / udáva , o koľko sa zmení odpor 1 Ω pri zmene teploty o 1 K /kelvín/
Napr. 0 K= - 273°C, napr. 7 K= -266°C, napr. 18 K= -255°C
1.skutočný
2.dohodnutý
je daný od '−' póla zdroja k '+' póla zdroja
je opačný
meria sa pomocou ampérmetra
ELEKTRICKÝ NÁBOJ-základná vlastnosť častíc
Q = náboj
t = čas
1
sú myslené čiary (krivky), ktoré určujú smer silového pôsobenia v jednotlivých bodoch priestoru. Inak povedané siločiary sú krivky vo vektorovom poli nakreslené tak, že ich teoretické dotyčnice v každom bode sú zhodné s smerom vektora veličiny poľa v danom bode.
sa používajú na grafické znázornenie priebehu silového poľa. Nejčastejšie sa používajú pre zobrazenie elektrického, magnetického resp. gravitačného poľa
PRÍKON
VÝKON
je fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje množstvo energie spotrebovanej za jednotku času pri vykonávaní práce
P = príkon stroja, E = spotrebovaná energia , t = čas, za ktorý bola energia spotrebovaná
Mechanický príkon
je množstvo spotrebovanej mechanickej energie za jednotku času pri vykonávaní mechanickej práce. Stroj, ktorý má väčší príkon, spotrebuje za rovnaký čas viac energie.
P' =výkon stroja, W =práca vykonaná premenou elektrickej energie ,t = čas, za ktorú bola práca vykonaná.
je fyzikálna veličina, ktorá udáva množstvo vykonanej práce za určitý čas. Používa sa hlavne pri porovnávaní viacerých strojov alebo spôsobov
Označujeme ho P
W = práca v jouloch , t = čas v sekundách
ÚČINNOSŤ
je bezrozmerné číslo, ktoré vyjadruje, ako blízko k ideálnemu procesu prebieha proces v hodnotenom stroji alebo zariadení
η (eta)
Účinnosť sa najčastejšie používa pre porovnanie energií (napr. mechanická práca) alebo výkonu, ale pre rôzne technické aplikácie môžu byť sledované veličiny aj iné (napríklad objem). Dôležité je, aby boli porovnávané veličiny ekvivalentné, t. j. mali rovnaké fyzikálne jednotky.
click to edit
η - účinnosť
Ao - sledovaná veličina na výstupe (odvedená)
Ap - sledovaná veličina na vstupe (privedená)
As - nevyužitá časť veličiny (strata)