Informacije o predmetu

Transcript

1 Informacije o predmetu Literatura: Marinović Opća elektrotehnika i elektronika, Marinović Opća elektrotehnika i elektronika, Marinović udarska elektrotehnika (str , Protueksplozijska zaštita) Zorić, Kuhinek Zbirka zadataka iz osnova elektrotehnike Zorić, Kuhinek pute i podloge za laboratorijske vježbe iz elektrotehnike i elektronike

2 Ostale informacije na web stranicama: Predavanja 50 % Auditorne vježbe 50 % Laboratorijske vježbe 00 % Kolokviranje laboratorijskih vježbi potpis OSTALI OKOVI Zadaci Teorija smeni dio ispita - kvalifikacijska pitanja OEE i OEE od 8 PEX od Za veću ocjenu od predložene nepotpuni odgovori na Pismenom - teorija

3 Svrha predmeta: upoznavanje sa osnovnim zakonitostima iz elektrotehnike Cilj: upoznavanje sa terminologijom i njenim značenjem, primjena zakonitosti na konkretne probleme u praksi i životu.

4 STKTA ATOMA elektroni e-, C (As) m e 9, kg potrebne za oslobađanje elektona valentna ljuska m p 87m e slobodni elektroni vodljivost atom s neuravnoteženim nabojem - ion protoni neutroni e, C (As) m p, kg

5 Gibanje elektrona i šupljina u materiji slobodni elektron vanjska energija šupljina prema potrebnoj energiji za oslobađanje elektona: - vodiči (mala) obiluju slobodnim elektronima - poluvodiči (ovisi o temperaturi kod čistih poluvodiča) - izolatori (velika - proboj) jako malo slobodnih elektrona

6 Definicija električne struje: čvrstim tvarima usmjereno gibanje slobodnih elektrona od mjesta viška elektrona prema mjestu manjka elektrona tekućinama i plinovima usmjereno gibanje iona Tehnički smjer struje - smjer struje kakav se pretpostavlja pri rješavanju strujnih krugova. STJA TEČE OD POZITIVNOG PEMA NEGATIVNOM POL IZVOA. Stvarni smjer struje smjer kretanja elektrona kroz vodiče SPOTAN OD TEHNIČKOG SMJEA STJE PEMA NEGATIVNOM POL IZVOA.

7 razlika električnih potencijala električni napon kretanje slobodnih elektrona (struja) električni generatori stvaraju razliku električnog potencijala Generiranje potencijala - termoelektrični jednaki materijali na različitim temperaturama različiti materijali na istoj temperaturi Primjer: Al/Cu spojnica - elektrodinamski (gibanje vodiča u magnetnom polju) - kemijski (elektrolitička disocijacija) - mehanički (trenjem izolacijske površine) - elektromegnetnim zračenjem (fotočelije)

8 kretanje nabijenih čestica, slobodnih elektrona, (struja) ovisi o karakteru i obliku napona istosmjerni tok izmjenični tok

9 ELEKTIČNE STJE ELEKTIČNA STJA KOZ VODIČE - metale Električni otpor ρ- specifični električni otpor (za materijal duljine m i presjeka mm ) suprotstavljanje protoku struje kgm jedinica Ω stara definicija (Hg duljine,0646m i presjeka mm pri 0 C) s A l električni otpor općenito - ρ ( Ω) l - duljina vodiča u m S - presjek vodiča u mm S Ωmm Ωmm Ωmm ρ (jedinica) Ωmm 0 Ωm 0 m 0 mm 0 l κ S - -6 κ- specifična električna vodljivost (za materijal duljine m i presjeka mm ) koliko dobro vodi struju - κ (Ω m ) električna vodljivost općenito - G ρ

10 temperaturni koeficijent otpora specifični otpor pri temperaturi ϑ ρ ϑ [ α( 0) ] ρ ϑ o specifični otpor pri temperaturi 0 C ( ) 0 α ϑ 0 ϑ ϑ - otpor pri temperaturi ϑ - vrijednost otpora pri početnoj temperaturi ϑ - razlika temperature α - temperaturni koeficijent otpora ovisnost otpora vodiča o temperaturi supravodljivost

11 Simboli i njihovo značenje

12 Ohmov zakon (A) prema uz kgm V s A kgm Ω s A slijedi izvedena jedinca za volt Strujni krug E > > E u v

13 Kirchhoffovi zakoni n i i I. (struje u čvorovim) II. (naponi u zatvorenim petljama) 0 v v u E 0 n i i

14 strujni krug s izvorom i trošilom električne energije u normalnim uvjetima rada kratki spoj u strujnom krugu izvora s trošilom električne energije >> k k u E v E k

15 Spajanje otpornika Serijsko spajanje otpornika 0 n i i ( )... n i n n... n i prema II. KZ slijedi n 0 n... n i n... n n i... n G... G G G G n i G G n i n i G Paralelno spajanje otpornika prema I. KZ slijedi odnosno ili preko vodljivosti sva trošila kroz n...

16 Mješovito spajanje otpornika ' ( ) e ' Proširenje mjernog područja voltmetra 4 4 ( ' ) v ' v vrijednost za proširenje mjernog područja ' v v za mjernu pogrešku do 5 % ( v ) ' ' v 0, 95 mjerna pogreška ( ' ) ' v v ( uz ' )

17 Proširenje mjernog područja ampermetra A " A A " " A A " vrijednost za proširenje mjernog područja '' A A A m A A " " p m m 00 ( %) mjerna pogreška

18 Mjerenje otpora -I metodom ( Ω) mjerenje malih otpora V >>> tada je <<< V odnosno V > 00 V V V V V V te je V ( Ω) mjerenje velikih otpora A <<< tada je A <<< > 00 A A A A ( Ω)

19 Wheatstoneov most ( ) ( ) ravnoteža mosta Primjeri korištenja: Nul metode za mjerenje nepoznatog otpora, induktiviteta, kapaciteta, impedancije Mjerenje deformacija elektrootpornim trakama (jedna ili više, spojena u Wheatstoneov most) Mjerenje temperature osjetilu se mijenja otpor s temperaturom 4 4 4

20 Strujna gustoća J S A mm nejednolika raspodjela strujne gustoće žici valjkastog oblika strujna gustoća je jednolika paziti na ograničenje za vodič

21 J; x l J S l Z ρ ρ ( ) A/m x J X π ( ) Ω r Z π ρ ( ) V x x J x x X X X k π ρ ρ J X - strujna gustoća - struja uzemljivača X - udaljenost od uzemljivača pad napona izražen strujnom gustoćom ( ) V x r x dx J x r x r X X π ρ π ρ ρ napon koraka za uzemljivač oblika kugle polumjera r otpor točkasto uzemljenje

22 ad A t (Ws) (J) - napon u V - struja u A t - vrijeme u s Snaga P A t t t (VA) (W) (J/s) (Nm/s) uz korištenje Ohmovog zakona dobiva se P I A I t Proizvedena toplina razmjerna je kvadratu struje, električnom otporu i vremenu prolaza struje kroz otpor. Joulov zakon za vodiče vrijedi P J S ρ l uz k S ρ l P k J Snaga (gubici) su proporcionalni kvadratu strujne gustoće (zagrijavanje u normalnom radu i tijekom greške)