The European Tradesman - Basics of electricity - Czech Republic

Transcript

1

2 Ηλεκτρικά φορτία Q Coulomb [C] Ζνταςθ Amper [A] (Βαςικι μονάδα του διεκνοφσ ςυςτιματοσ S) Πυκνότθτα ζνταςθσ J [Am -2 ] Τάςθ Volt [V] Αντίςταςθ Ohm [W] Συχνότθτα f Hertz [Hz]

3 Το άτομο αποτελείται από τον πυρινα και τα θλεκτρόνια ςε τροχιά γφρω από αυτόν Στον πυρινα βρίςκονται τα πρωτόνια με κετικό φορτίο ςτοιχειώδεσ φορτίο e Τα θλεκτρόνια ζχουν αρνθτικό φορτίο του ίδιου μεγζκουσ -e.

4 Μονάδα μζτρθςθσ των θλεκτρικών φορτίων Q είναι το Coulomb, [C]; Και τα υποπολλαπλάςια. 1 nc = 10-9 C, 1 nanocoulomb, 1C = 10-6 C, 1 microcoulomb. Στοιχειώδεσ φορτίο είναι το φορτίο ενόσ πρωτονίου ι θλεκτρονίου. Τα φορτία ( κετικά θ αρνθτικά) είναι πολλαπλάςια του ςτοιχειώδουσ φορτίου e = 1, C. Το πρωτόνιο είναι κετικό (e), και το θλεκτρόνιο αρνθτικό(-e).

5 Οι δυνάμεισ που ςυγκρατοφν τα θλεκτρόνια ςε τροχιά γφρω από τον πυρινα είναι πολφ αδφνατεσ ςτουσ αγωγοφσ ενώ είναι πολφ δυνατζσ ςτουσ μονωτζσ. Όταν ενωκεί μια πθγι τάςεωσ ςε ζνα αγωγό, τότε θ δφναμθ του θλεκτρικοφ πεδίου ελευκερώνει τα θλεκτρόνια τθσ εξωτερικισ ςτοιβάδασ από τον πυρινα και τα κατευκφνει από + ςτον -.

6 Αγωγός + - Τα θλεκτρόνια κινοφνται ςτον αγωγό = θλεκτρικό ρεφμα Η ςυμβατικι κατεφκυνςθ του θλεκτρικοφ ρεφματοσ είναι από + ςτον -

7 Ένταση Ζνταςθ του θλεκτρικοφ ρεφματοσ είναι θ ποςότθτα των φορτίων που διαπερνοφν μια επιφάνεια του αγωγοφ, κάκετθ προσ τθν κίνθςθ των φορτίων, ςτθν μονάδα του χρόνου. Ζνταςθ του θλεκτρικοφ ρεφματοσ μονάδα μζτρθςθσ Αmper [A] Q A; C, t s

8 Σάση Τάςθ AB μεταξφ δυο ςθμείων A, B ενόσ θλεκτρικοφ πεδίου είναι το ζργο που παράγεται από το θλεκτρικό πεδίο για τθν μετακίνθςθ ενόσ θλεκτρικοφ φορτίου από το ςθμείο Α ςτο Β. Μονάδα μζτρθςθ είναι το Volt V (jouls per coulomb) AB W Q AB

9 ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΩΜ Η ζνταςθ του θλεκτρικοφ ρεφματοσ ςε ζνα αγωγό είναι ανάλογθ με τθν τάςθ που εφαρμόηεται ςτα άκρα του αγωγοφ και αντιςτρόφωσ ανάλογθ με αντίςταςθ του αγωγοφ. Η αντίςταςθ του αγωγοφ μετράται ςε Ohm [W]

10 Η αντίςταςθ ενόσ αγωγοφ εξαρτάται από το υλικό που είναι καταςκευαςμζνοσ και από το μζγεκοσ του (Διατομι και μικοσ) S l ειδικι αντίςταςθ του υλικοφ S διατομι του αγωγοφ l μικοσ του αγωγοφ

11 Είναι το αντίςτροφο τθσ αντίςταςθσ G 1 [G] = S (siemens) = W -1

12 Παράδειγμα 1 1 A AB 3 A, B κόμβοι B

13 Εφαρμόηεται ςτα ςφνκετα κυκλώματα ςυνεχοφσ ρεφματοσ. 1οσ Νόμοσ του Kirchhoff n k 0 k 1 Το αλγεβρικό άκροιςμα των εντάςεων ςε ζνα κόμβο ιςοφται με μθδζν. Το άθροιςμα των ειςερχομζνων εντάςεων ςε ζνα κόμβο ιςοφται με το άθροιςμα των εξερχομζνων εντάςεων.

14 Εφαρμόηεται για τισ τάςεισ ςε ζνα κλειςτό κφκλωμα (βρόγχο). 2οσ Νόμοσ του Kirchhoff n k 1 k k m j1 ej Σε ζνα κλειςτό κφκλωμα, το αλγεβρικό άθροιςμα των ΗΕΔ ιςοφται με το αλγεβρικό άθροιςμα των πτώςεων τάςησ.

15 Σε ςειρά = ίδιο ςε όλουσ τουσ αντιςτάτεσ = = = ( ) = Η ιςοδφναμη αντίςταςη είναι το άθροιςμα των επιμζρουσ αντιςτάςεων.

16 Παράλλθλα A AB 2 B = AB = 1 = 2 1 = / 1 2 = / 2 = = / 1 + / 2 = / 1/ = 1/ 1 + 1/ 2 / = / 1 + / 2 Το αντίςτροφο τησ ιςοδφναμησ αντίςταςησ είναι το άθροιςμα των αντιςτρόφων όλων των επιμζρουσ αντιςτάςεων.

17 1 1 A ,2,3 2 AB 3 1,2,3 1 2,3 B 1 1 2,3 1 2,3 2 2 AB ,2,3

18 1 1 A AB 3 1,2, AB B 1 2 AB 2 3 AB 3

19 Αντιςτάτεσ Εξαρτιματα με θλεκτρικι αντίςταςθ ΟΙ αντιςτάτεσ είναι καταςκευαςμζνοι από υλικά με χαμθλό ςυντελεςτι κερμοκραςίασ Οι μεταβλθτοί αντιςτάτεσ ζχουν τρείσ ακροδζκτεσ δυο ςτα άκρα και ζνα ςτθν κινοφμενθ επαφι. Αναλόγωσ τθσ ςφνδεςθσ μποροφν να χρθςιμοποιθκοφν ωσ ποτενςιόμετρα ι ρεοςτάτεσ.

20 Ποτενσιόμετρο (διαιρζτθσ τάςεωσ τάςθσ) χρθςιμοποιείται για αλλαγι τθσ Ενώνεται ςτα δυο άκρα με τθν πθγι τάςεωσ, και δεφτερο κφκλωμα ενώνεται ςτθν κινθτι επαφι και ςτο ζνα άκρο από τα δυο τθσ πθγισ. Η τάςθ του δευτζρου κυκλώματοσ αλλάηει αναλόγωσ τθσ κζςθσ τθσ κινθτισ επαφισ

21 Ρεοστάτης Διαιρζτθσ ζνταςθσ ςε ζνα κφκλωμα. Είναι ενωμζνοσ ςτο κφκλωμα με ζνα από τα δυο ςτακερά άκρα και τθν κινοφμενθ επαφισ. Αναλόγωσ τθσ κζςθσ τθσ επαφισ κακορίηεται θ ζνταςθ ςτο κφκλωμα 1 2

22 Με τθν κίνθςθ των φορτίων μεταξφ των πόλων τθσ πθγισ τάςεωσ παράγεται ζργο που ιςοφται με, Q W t t t W 2 2 άρα Ιςχφσ είναι θ παραγωγι ζργου ςτθν μονάδα του χρόνου. t W P 2 2

23 1. Υπολογίςτε και τοποκετιςτε τισ απαντιςεισ ςτα ανάλογα τετράγωνα. ΑΞΙΟΛΟΓΗΗ 1= 1=5W A =24V 2=50W AB= 3=5W B

24 2. Ποια είναι θ ολικι ζνταςθ που δίνεται από τθν πθγι όταν οι αντιςτάτεσ 1, 2, 3 είναι ενωμζνοι όπωσ ςτο διάγραμμα? total = =230V 1=500W 2=1500W 3=1000W

25 3. Ποια είναι θ τιμι τθσ αντίςταςθσ p,όταν το κφκλωμα διαρρζεται από ζνταςθ μεγζκουσ 0,5 A? p = =24V z=20w