Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Jakub Dawidziuk Temat i plan wykładu Elektryczność-prąd stały 1.Praca i moc prądu stałego 2.Dzielnik napięcia i prądu 3.Kondensatory 4.Cewki indukcyjne.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Jakub Dawidziuk Temat i plan wykładu Elektryczność-prąd stały 1.Praca i moc prądu stałego 2.Dzielnik napięcia i prądu 3.Kondensatory 4.Cewki indukcyjne."— Zapis prezentacji:

1 Jakub Dawidziuk Temat i plan wykładu Elektryczność-prąd stały 1.Praca i moc prądu stałego 2.Dzielnik napięcia i prądu 3.Kondensatory 4.Cewki indukcyjne 5.Podstawowe parametry elementów biernych ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKIA – Jakub Dawidziuk sobota, 16 listopada 2013

2 POWTÓRKA KANONÓW PRAW ELEKTRYCZNYCH PRĄDU STAŁEGO ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKIA – Jakub Dawidziuk sobota, 16 listopada 2013 Repetio est mater studiorum

3 kulomb=amperosekunda Definicja prądu elektrycznego 1C stanowi 6,28×10 18 elektronów 1A=1C/1s Electron I

4 Opór elektryczny-rezystancja Opór elektryczny (rezystancja) to wynik oddziaływania elektronów przewodnictwa z jonami sieci krystalicznej. ρ - opór właściwy (rezystywność), G - przewodność (konduktancja), przewodność właściwa (konduktywność)

5 Napięcie (symbol U lub E) jest różnicą potencjału elektrycznego między dwoma wybranymi punktami i jest wyrażane w woltach (V). 1V jest to różnica potencjałów (napięcie), przy której dla przesunięcia w obwodzie ładunku elektrycznego o wartości 1C (6, elektronów) prąd elektryczny wykona pracę 1J (Ws). Napięcie jest pracą przypadającą na jednostkowy ładunek. U EB = 5V oznacza, że między punktami E i B występuje napięcie 5V. Punkt E ma potencjał elektryczny dodatni (lub wyższy) względem punktu B. U C = 5 V oznacza, że między punktem C a wspólnym punktem odniesienia (masą) występuje napięcie o wartości 5 V. Napięcie

6 Prawo Ohma Natężenie prądu płynącego w obwodzie jest wprost proporcjonalne do napięcia zasilającego obwód i odwrotnie proporcjonalne do oporu tego obwodu.

7 PPK (I) prawo Kirchhoffa I 2 =I 1 +I 3 +I 4 I2I2 I1I1 I4I4 I3I3 węzeł I 1 +I 3 +I 4 -I 2 =0

8 NPK (II) prawo Kirchhoffa U1U1 U5U5 U4U4 U3U3 U2U2 oczko sieci

9 NPK (II) prawo Kirchhoffa U1U1 + _ E + _ +_+_ U2U2 _ + U3U3

10 Łączenie oporników R1R1 R2R2 R3R3 R1R1 R2R2 szeregowe równoległe

11 Repetitio est mater studiorum Powtarzanie jest matką wiedzy

12 Praca i moc prądu Moc prądu elektrycznego stałego [W] wat Praca=energia prądu elektrycznego stałego [Ws] watosekunda

13 Sprawność urządzeń elektrycznych. Sprawność urządzenia elektrycznego: Oznaczenia: - sprawność urządzenia elektrycznego; P Z - moc zużyta do przez urządzenie; P P - moc pobrana przez urządzenie.

14 Dzielnik napięcia

15 Dzielnik napięcia… inaczej U R1R1 R2R2 I U2U2 Przykład: U = 12V, R 1 = 4k, R 2 = 8k I = 12V/12k = 1mA U 2 = 1mA8k = 8 V

16 Dzielnik napięcia… inaczej U R1R1 R2R2 I U2U2 12V 4k 8k U 2 =8V zwróć uwagę!

17 V R1R1 R2R2 zasilacz odbiornik (R) U we U wy Bez obciążenia Przy obciążeniu oporem R Dzielnik napięcia

18 Dzielnik prądu

19 Kondensator Kondensatorem nazywamy układ dwóch przewodników oddzielonych od siebie izolatorem. Jeżeli do układu tego doprowadzimy napięcie to na okładkach zgromadzą się ładunki jednakowe co do wartości lecz o przeciwnych znakach. Ilość zgromadzonego ładunku zależy od przyłożonego napięcia U i cech konstrukcyjnych kondensatora określanych przez pojemność C. Jednostką pojemności jest Farad (1F). 1 mF = F 1 µF = F 1 nF = F 1 pF = F

20 Kondensator płaski Kondensator płaski składa się z dwóch okładek o polu powierzchni S, znajdujących się w odległości d. Okładki mają na swych wewnętrznych powierzchniach ładunki o takich samych wartościach q, ale o przeciwnych znakach. Pole elektryczne wytworzone przez naładowane okładki jest jednorodne w środkowym obszarze między okładkami, przy krawędziach jest niejednorodne.

21 Pojemność kondensatora płaskiego Zakładamy, że powierzchnie okładzin są duże, a odległość między nimi niewielka. Sprawia to, że pole elektryczne wytwarzane jest tylko pomiędzy okładkami i jest to pole równomierne. Rozważając powierzchnię Gaussa zaznaczoną na rysunku możemy napisać: Z drugiej strony, ponieważ pole jest równomierne, możemy napisać Uwzględniając obie zależności i dokonując przekształceń otrzymujemy wzór na pojemność kondensatora płaskiego

22 Kondensator +Q -Q U C

23 Napięcie na każdym z kondensatorów jest jednakowe. Q=Q 1 +Q 2 +Q 3 C*U=C 1 *U+C 2 *U+C 3 *U Pojemność wypadkowa układu: C=C 1 +C 2 +C 3 C - pojemność wypadkowa układu; C 1,C 2,C 3 - pojemności poszczególnych kondensatorów; U - różnica potencjałów (napięcie); Q 1,Q 2,Q 3 - ładunek zgromadzony na poszczególnych kondensatorach. Trzy kondensatory połączone równolegle do źródła napięcia. Równoważny kondensator zastępuje układ połączonych kondensatorów. Połączenie równoległe kondensatorów

24 Połączenie szeregowe kondensatorów Ładunek na każdym z kondensatorów jest jednakowy. Pojemność wypadkowa układu: C - pojemność wypadkowa układu; C 1,C 2,C 3 - pojemności poszczególnych kondensatorów; U - różnica potencjałów (napięcie); U 1,U 2,U 3 - różnice potencjałów na poszczególnych kondensatorach; Q - ładunek zgromadzony na każdym kondensatorze. Trzy kondensatory połączone szeregowo. Równoważny kondensator zastępuje układ połączonych kondensatorów.

25 Energia kondensatora Energia zmagazynowana w kondensatorze: Oznaczenia C - pojemność kondensatora; U - różnica potencjałów (napięcie); Q - ładunek zgromadzony na okładkach kondensatora; E – energia.

26 Cewka indukcyjna L U I H - henr

27 Amperomierz i woltomierz Różnią się oporem wewnętrznym: woltomierz rzędu M,G, amperomierz rzędu, m.

28 Amperomierz i woltomierz

29 Siła elektromotoryczna (SEM) a rzeczywiste źródło napięcia

30 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. E R w R o I U 0 U W I UoUo E

31 Przekształcanie źródła napięcia w równoważne mu źródło prądu

32

33 Temat i plan wykładu Elementy układów elektronicznych 1.Elementy bierne 2.Elementy aktywne: półprzewodnikowe, próżniowe 3.Elementy optoelektroniczne ELEKTRONIKIA – Jakub Dawidziuk sobota, 16 listopada 2013

34 Jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w ciepło. Występuje na nim spadek napięcia. W obwodzie służy do ograniczenia prądu płynącego w obwodzie. Jednostką rezystancji jest Ohm Podział rezystorów: a) drutowe (konstantan, manganian, nikielina), b) warstwowe (grubowarstwowe, cienkowarstwowe), c) objętościowe (prąd płynie całą objętością). drutowe: zwykłe, cementowane, emaliowane, warstwowe – węglowe. c) objętościowe Rezystory

35 rezystancja nominalna - rezystancja podawana przez producenta na obudowie opornika; rezystancja rzeczywista różni się od rezystancji nominalnej, jednak zawsze mieści się w podanej klasie tolerancji. tolerancja - inaczej klasa dokładności; podawana w procentach możliwa odchyłka rzeczywistej wartości opornika od jego wartości nominalnej moc znamionowa - moc jaką opornik może przez dłuższy czas wydzielać w postaci ciepła bez wpływu na jego parametry; przekroczenie tej wartości może prowadzić do zmian innych parametrów rezystora lub jego uszkodzenia, napięcie graniczne - maksymalne napięcie jakie można przyłożyć do opornika bez obawy o jego zniszczenie, temperaturowy współczynnik rezystancji - współczynnik określający zmiany rezystancji pod wpływem zmian temperatury opornika. Parametry rezystorów

36 REZYSTORY

37 Rodzaje rezystorów Stałe Zmienne (potencjometry)

38 Resistors – Colour Code Reproduced by permission of Tony van Roon, 2002

39 Resistors – Colour Code Example 1 st band: orange = 3 2 nd band: orange = 3 3 rd band: red = 2 (i.e ) 4 th band: gold = 5% 33 x 10 2 = 3300 Ω = 3.3 k Ω

40 Resistors – 5 Band Colour Code

41 Typowe zakresy mocy rezystorów

42 Kondensatorem nazywamy układ dwóch lub więcej przewodników (okładzin) odizolowanych od siebie dielektrykiem. Zadaniem kondensatora jest gromadzenie ładunków elektrycznych. Mikowe Ceramiczne Papierowe Polistyrenowe Poliestrowe Poliwęglanowe Elektrolityczne Cienkowarstwowe (napylane) Monolityczne (półprzewodnikowe) Aluminiowe Tantalowe Kondensatory

43 pojemność znamionowa - CN wyrażona w faradach, określa zdolność kondensatora do gromadzenia ładunków elektrycznych, podawana na obudowie kondensatora; napięcie znamionowe – UN, jest największym napięciem, które może być przyłożone trwale do kondensatora. Napięcie to jest na ogół sumą napięcia stałego i wartości szczytowej napięcia zmiennego. Parametry kondensatorów

44 KONDENSATORY

45 SUPERKONDENSATORY

46 Superkondensatory-samochody są stosowane w module hamulcowym hybrydowego samochodu Toyota Prius użyto ich w hybrydowym samochodzie VW z ogniwami paliwowymi, zastosowane są także w opracowywanych od lat samochodach Honda Civic IMA i FCX-V3, znajdują się we wprowadzonej przez firmę Nissan do sprzedaży w Japonii hybrydowej ciężarówce elektryczno-dieslowskiej z hamowaniem regeneracyjnym i wspomaganiem rozruchu, zostały zastosowane w lansowanym przez firmę Man elektryczno- dieslowskim autobusie miejskim z regeneracyjnym systemem hamulcowym, w wersji na napięcie 200V zostały użyte w hybrydowym BMW X5 do hamowania regeneracyjnego.

47 Kondensatory o zmiennej pojemności to kondensatory z dielektrykiem powietrznym lub kondensatory ceramiczne dostrojcze zwane trymerami, Kondensator powietrzny zbudowany jest z dwóch zespołów równoległych płytek (rotor i stator), które zmieniając swe położenie powodują zmianę wartości pojemności kondensatora. Kondensatory zmienne

48 Kondensator strojeniowy - agregat Trymer ceramiczny

49 Podstawowym parametrem elektrycznym opisującym cewkę jest indukcyjność. Jednostką indukcyjności jest 1 henr [H]. Prąd płynący w obwodzie wytwarza skojarzony z nim strumień magnetyczny. Indukcyjność definiujemy jako stosunek tego strumienia i prądu, który go wytworzył. L=Ψ/I Indukcyjność

50 Cewka jest elementem wnoszącym do obwodu określoną indukcyjność. Cewka składa się z uzwojenia, korpusu wykonanego z izolatora oraz z rdzenia. Jednostką indukcyjności jest henr. PODZIAŁ CEWEK - ze względu na kształt cewki CYLINDRYCZNE SPIRALNE TOROIDALNE (PIERŚCIENIOWE) - ze względu na sposób nawinięcia JEDNOWARSTWOWE WIELOWARSTWOWE -ze względu na rdzeń POWIETRZNE RDZENIOWE (metalowy, ferrytowy) - ze względu na zmianę STAŁE (jedno obrotowe, wieloobrotowe) ZMIENNE (wariometr zmiana poprzez położenie cewek, zmiana położenia rdzenia). Cewka indukcyjna, dławik

51 Elementy indukcyjne tj. cewki i dławiki stosuje się w obwodach, których własności zależą od częstotliwości. Zwykle wykonane są one w postaci pewnej ilości zwojów drutu miedzianego, nawiniętego na rdzeniu magnetycznym, lub bez rdzenia. Produkuje się wiele różnych rodzajów elementów, o indukcyjności od kilku nanohenrów (nH) do dziesiątków henrów (H). Cewki i dławiki

52


Pobierz ppt "Jakub Dawidziuk Temat i plan wykładu Elektryczność-prąd stały 1.Praca i moc prądu stałego 2.Dzielnik napięcia i prądu 3.Kondensatory 4.Cewki indukcyjne."

Podobne prezentacje


Reklamy Google