3. Νόμοι Kirchhoff 4. Αντιστάσεις Πυκνωτές Πηνία 5. Διαιρέτης Τάσης Ρεύματος 6. Ηλεκτρική Ισχύς

Σχετικά έγγραφα
3. Νόμοι Kirchhoff 4. Αντιστάσεις Πυκνωτές Πηνία 5. Διαιρέτης Τάσης Ρεύματος 6. Ηλεκτρική Ισχύς

Γ. Τσιατούχας. VLSI systems and Computer Architecture Lab. Εισαγωγή στη Θεωρία Κυκλωμάτων 2

Ηλεκτρονικό Κύκλωµα. ΟΝόµος Kirchhoff για το Ρεύµα -KCL

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. Σ.Δ. Φωτόπουλος 1/24. ΘΕΩΡΙΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ και ΣΗΜΑΤΩΝ

3. Μετασχηματισμοί Πηγών 4. Μεταφορά Μέγιστης Ισχύος 5. Μη Γραμμικά Κυκλωματικά Στοιχεία 6. Ανάλυση Μικρού Σήματος

3. Μετασχηματισμοί Πηγών 4. Μεταφορά Μέγιστης Ισχύος 5. Μη Γραμμικά Κυκλωματικά Στοιχεία 6. Ανάλυση Μικρού Σήματος

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 5

Η Λ Ε Κ Τ Ρ Ο Ν Ι Κ Η

Γ. Τσιατούχας. 1. Δίθυρα Δίκτυα. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. Ανάλυση ικτύου ΙΙI

ΗΥ-121: Ηλεκτρονικά Κυκλώματα Γιώργος Δημητρακόπουλος. Βασικές Αρχές Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Κεφάλαια 4 ο και 6 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Τρανζίστορ Φαινομένου

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

Κεφάλαιο 1 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ενισχυτές 2

Κεφάλαια 4 ο και 6 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου ΙΙ 2

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Κυκλώματα ιόδων 2

3. Δίθυρα Δικτυώματα

Ανάλυση Κυκλωμάτων. Φώτης Πλέσσας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών

HMY 102 Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Εισαγωγή. Στο κεφάλαιο αυτό θα µελετηθεί ο τελεστικός ενισχυτής.

3. Μέθοδος κομβικών τάσεων 4. Μέθοδος ρευμάτων απλών βρόχων

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

Κεφάλαιο 2 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Τελεστικοί Ενισχυτές 2

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου Βασικές αρχές ηλεκτροτεχνίας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ i.

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 4

Θέµατα Εξετάσεων 94. δ. R

Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

Διάλεξη 2. Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

Μοντέλα Διόδων i. Δίοδος Διακόπτης Δίοδος Πηγή. i=i(υ) i=i(υ) i i. i i. = 0 γιά. 0 γιά. Παρεμπόδισης

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας.

ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ

Τρανζίστορ Φαινοµένου Πεδίου ((FET) Γ.Πεδίου

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ηλεκτρική Ενέργεια. Ηλεκτρικό Ρεύμα

Κεφάλαιο 1 ο. Βασικά στοιχεία των Κυκλωμάτων

( ) Στοιχεία που αποθηκεύουν ενέργεια Ψ = N Φ. διαφορικές εξισώσεις. Πηνίο. μαγνητικό πεδίο. του πηνίου (κάθε. ένα πηνίο Ν σπειρών:

ΤΕΙ Δ. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ I

Κεφάλαιο 7 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. 4. Ο CMOS διαφορικός ενισχυτής

Συνδυασμοί αντιστάσεων και πηγών

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ θεωρία και ασκήσεις. Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 7

ΗΜΙΤΟΝΟΕΙ Η ΡΕΥΜΑΤΑ ΚΑΙ ΤΑΣΕΙΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 4 ΙΟΥΝΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

. Μητρόπουλος Επαγωγή

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 4

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΜΠΤΗ 12 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Η Ιδανική ίοδος. Η Ιδανική ίοδος σε Ανορθωτή. Ανάστροφη Πόλωση. Ορθή Πόλωση

Η ιδανική Δίοδος. Ορθή πόλωση Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικής διόδου. Ανάστροφη πόλωση

Ενότητα 1 η. (1) Εισαγωγή

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑ 2019Κ1-2

1. Χρονικά Εξαρτημένες Πηγές 2. Φάσορες 3. Σύνθετη Αντίσταση 4. Ανάλυση Δικτύων AC

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο : ΙΣΧΥΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ (19 ΠΕΡΙΟΔΟΙ)

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΕΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ

HMY 102 Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

2π 10 4 s,,,q=10 6 συν10 4 t,,,i= 10 2 ημ 10 4 t,,,i=± A,,, s,,,

ΣΤΟΧΟΙ : Ο μαθητής να μπορεί να :

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 18 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

( ) = ( ) Ηλεκτρική Ισχύς. p t V I t t. cos cos 1 cos cos 2. p t V I t. το στιγμιαίο ρεύμα: όμως: Άρα θα είναι: Επειδή όμως: θα είναι τελικά:

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 3 ΙΟΥΝΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΗΕΔ ηλεκτρικής Πηγής-Ισχύς. Πηγές (μπαταρίες) Ηλεκτρική ισχύς

ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1.1, 1.2 και 1.3 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ. σε χρόνο t = 1,6 min, η εσωτερική αντίσταση της πηγής είναι 2 Ω και ο λαμπτήρας λειτουργεί κανονικά. Nα υπολογίσετε : Δ 3.

1. ΕΝΤΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος δίνεται από την σχέση Ι = Με την βοήθεια την σχέσης αυτής

ΦΥΣΙΚΗ Β ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2003 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ. Ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο γεννά ηλεκτρικό ρεύμα

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

Η ιδανική Δίοδος. Ορθή πόλωση Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικής διόδου. Ανάστροφη πόλωση

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 2 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ;

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Ενισχυτές. Ενισχυτές. ΕνισχυτέςΓ. Τσιατούχας

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

1. Χρονικά Εξαρτημένες Πηγές 2. Φάσορες 3. Σύνθετη Αντίσταση 4. Ανάλυση Δικτύων AC

ΦΥΣΙΚΗ. Για τις ερωτήσεις 1-5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της. ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

2.2 ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ Λέξεις κλειδιά: κλειστό και ανοικτό κύκλωμα, ενέργεια ηλεκτρικού ρεύματος,διαφορά δυναμικού

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Το ιαφορικό Ζεύγος MOS (ΙΙ)

Φυσική για Μηχανικούς

ΑΝΤΙΣΤΑΤΕΣ ΣΕ ΣΕΙΡΑ ΚΑΙ ΣΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝΔΕΣΗ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Κατσαλά Νικολέτα. Φυσικός. Γ Λυκείου. Τυπολόγιο

ΕΡΓΑΣΙΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ 25/12/2016. Νόμος του Coulomb q1 q2 F K. C 8,85 10 N m Ένταση πεδίου Coulomb σε σημείο του Α

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου Τα στοιχεία του Πυκνωτή και του Πηνίου

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Κεφάλαιο 4. Μέθοδοι ανάλυσης κυκλωμάτων

1_2. Δυνάμεις μεταξύ φορτίων Νόμος του Coulomb.

Μαγνητικό Πεδίο. μαγνητικό πεδίο. πηνίο (αγωγός. περιστραμμένος σε σπείρες), επάγει τάση στα άκρα του πηνίου (Μετασχηματιστής) (Κινητήρας)

Φυσική για Μηχανικούς

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Κεφάλαιο 2. Νόμοι στα ηλεκτρικά κυκλώματα

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Το ιδανικό κύκλωμα LC του σχήματος εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις, με περίοδο

Transcript:

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων ΕΙΣΑΓΩΓΗ ο Κεφάλαιο Γ. Τσιατούχας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Διάρθρωση. Ηλεκτρικό κύκλωμα. Ρεύματα Τάσεις. Πηγές ρεύματος τάσης. Νόμοι Krchhoff 4. Αντιστάσεις Πκνωτές Πηνία 5. Διαιρέτης Τάσης Ρεύματος 6. Ηλεκτρική Ισχύς VI Technology and omputer Archtecture ab

Ηλεκτρονικό Κύκλωμα Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα απαρτίζεται από διασνδεδεμένα ηλεκτρονικά στοιχεία (όπως αντιστάσεις, πκνωτές, δίοδοι, τρανζίστορ κ.α.) Τα ηλεκτρονικά στοιχεία μπορούν να έχον δύο ή περισσότερος ακροδέκτες. Σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα το τμήμα πο σνδέεται με δύο ακροδέκτες ονομάζεται κλάδος ή διακλάδωση (branch). Τα σημεία διασύνδεσης μεταξύ των κλάδων καλούνται κόμβοι (nodes). Οποιαδήποτε κλειστή σύνδεση κλάδων ονομάζεται σύνθετος βρόχος (loop). Ο απλός βρόχος (mesh) είναι ένας βρόχος πο δεν περιλαμβάνει άλλος βρόχος. απλός βρόχος σύνθετος βρόχος κλάδος κόμβος Ηλεκτρικό Ρεύμα Τάση Το ηλεκτρικό ρεύμα (electrcal current) ορίζεται ως ο χρονικός ρθμός μεταβολής το φορτίο (q) πο διέρχεται μέσα από ένα προκαθορισμένο εμβαδόν. dq dt s coulomb second ή (ampere) μονάδα μέτρησης Η τάση ή διαφορά δναμικού (potental dfference) μεταξύ δύο σημείων ενός κκλώματος δηλώνει την ενέργεια (W) πο απαιτείται για την μετακίνηση το φορτίο (q) απότοένασημείοστοάλλο. W q J joule coulomb ή V (volt) μονάδα μέτρησης 4

Τάση Αναφοράς Οποιοσδήποτε κόμβος σε ένα κύκλωμα μπορεί να επιλεγεί ως κόμβος αναφοράς, έτσι ώστε οι τάσεις στος άλλος κόμβος να έχον ως σημείο αναφοράς την τάση το σγκεκριμένο κόμβο πο ονομάζεται τάση αναφοράς ς( (referencef voltage). ) Η έννοια της τάσης αναφοράς προκύπτει από το γεγονός ότι μας ενδιαφέρονδιαφορέςδναμικούμεταξύτωνκόμβωνκαιόχιαπόλτες τιμές. Η γείωση (ground GND) σε ένα κύκλωμα είναι ένας εύκολα αναγνωρίσιμος κόμβος (θήκη, περίβλημα οργάνο, γη) και η τάση το αποτελεί μια ειδική (χαρακτηριστική) τάση αναφοράς. Για εκολία αντιστοιχούμε δναμικό ίσο με V στην τάση γείωσης. V γείωση 5 Ιδανικές Πηγές Τάσης και Ρεύματος V Ιδανική Πηγή Σταθερής Τάσης (D) V Μια ιδανική πηγή τάσης παρέχει προκαθορισμένη τάση στα άκρα της ανεξάρτητα από το ρεύμα πο τη διαρρέει. I s Ιδανική Πηγή Σταθερού Ρεύματος (D) Μια ιδανική πηγή ρεύματος παρέχει προκαθορισμένο ρεύμα σε οποιοδήποτε κύκλωμα σνδεθεί. Η τάση (ρεύμα) ύ πο παρέχει μια πηγή ρεύματος (τάσης) ά καθορίζεται από το κύκλωμα στο οποίο ατή σνδέεται. (t) (t) (t) ~ (t) κύκλωμα κύκλωμα I 6

Εξαρτώμενες ή Ελεγχόμενες Πηγές Πηγές τάσης ή ρεύματος των οποίων η έξοδος είναι σνάρτηση κάποιας άλλης τάσης ή ρεύματος σε ένα κύκλωμα ονομάζονται εξαρτώμενες ή ελεγχόμενες πηγές (dependent or controlled sources). Διακρίνονται τέσσερις τύποι: Τύπος Σχέση Πηγή τάσης εξαρτώμενη από τάση V (voltage controlled voltage source VV) = μv X V Ι Πηγή τάσης εξαρτώμενη από ρεύμα V (current controlled voltage source V) = ri X Πηγή ρεύματος εξαρτώμενη από τάση I (voltage controlled current source V) = gv X Πηγή ρεύματος εξαρτώμενη από ρεύμα (current controlled current source ) I = βi X 7 b, b : Σμβολισμοί αντιστοιχούν σε στιγμιαίες τιμές της μεταβαλλόμενης σνιστώσας τάσης και ρεύματος V Β, I Β : αντιστοιχούν σε τιμές ηρεμίας τάσης και ρεύματος (D τιμές) Β, Β : αντιστοιχούν σε ολικές στιγμιαίες τιμές τάσης και ρεύματος V B Σταθερή (D) τάση. (Πόλωση) B (t)= V B b (t) V B b πλάτος σήματος V b b Μεταβαλλόμενη σνιστώσα τάσης B Σνολική τάση π.χ. b (t)= V b sn ωt B V B B (t)= V B b (t) = V B V b sn ωt t 8 4

Ανάλση Δικτύο Ως ηλεκτρικό δίκτο (electrcal network) ονομάζομε μια σλλογή στοιχείων πο διαρρέονται από ρεύμα. Η ανάλση ενός ηλεκτρικού δικτύο στοχεύει στον καθορισμό των άγνωστων ρεμάτων των κλάδων και των άγνωστων τάσεων στος κόμβοςενόςκκλώματος. Για το σκοπό ατό: αρχικά διαχωρίζονται οι άγνωστες από τις γνωστές μεταβλητές, αναπτύσσεται ένας κατάλληλος αριθμός εξισώσεων πο τις σσχετίζον, και τελικά οι εξισώσεις επιλύονται με κατάλληλες τεχνικές. Για το σκοπό ατό θα χρησιμοποιήσομε τος δύο νόμος το Krchhoff για τα ρεύματα και τις τάσεις. 9 Νόμος Ρεύματος Krchhoff Ο νόμος ρεύματος Krchhoff (Krchhoff current law K) εκφράζεται ως ακολούθως: σε κάθε ηλεκτρονικό κύκλωμα, σε κάθε κόμβο πο το απαρτίζει και σε κάθε χρονική στιγμή, το αλγεβρικό άθροισμα των ρεμάτων όλων των διακλαδώσεων το κόμβο είναι ίσο με μηδέν. Σνεπώς, το άθροισμα των ρεμάτων σε ένα κόμβο πρέπει να είναι μηδέν! Ο νόμος είναι απόρροια της αρχής διατήρησης το φορτίο και είναι ανεξάρτητος των ηλεκτρονικών στοιχείων πο απαρτίζον το κύκλωμα. 5 N n n 4 6 (t) (t) 4 (t) 5 (t) = t (κόμβος ) 5

Νόμος Τάσης Krchhoff Ο νόμος τάσης Krchhoff (Krchhoff voltage law KV) εκφράζεται ως ακολούθως: σε κάθε ηλεκτρονικό κύκλωμα, σε κάθε βρόχο (σύνθετο ή απλό) πο το απαρτίζει και σε κάθε χρονική στιγμή, το αλγεβρικό άθροισμα των τάσεων όλων των κλάδων το βρόχο είναι ίσο με μηδέν. Σνεπώς, το άθροισμα των τάσεων σε ένα βρόχο πρέπει να είναι μηδέν! Ο νόμος είναι απόρροια της αρχής διατήρησης της ενέργειας και είναι ανεξάρτητος των ηλεκτρονικών στοιχείων πο απαρτίζον το κύκλωμα. 5 4 6 N n n (t) (t) 4 (t) = t Χαρακτηριστικές Ρεύματος Τάσης =g() χαρακτηριστική λαμπτήρα Η σχέση μεταξύ το ρεύματος πο διαρρέει έναν κλάδο και της τάσης στα άκρα το εκφράζεται από την χαρακτηριστική σνάρτηση ή καμπύλη ρεύματος τάσης ( χαρακτηριστική). 6

Η Αντίσταση Όταν ηλεκτρικό ρεύμα διαρρέει κάποιον αγωγό ή ένα κκλωματικό στοιχείο, σναντά κάποια αντίσταση () η οποία εξαρτάται από τις ηλεκτρικές ιδιότητες το λικού. ρ A σa (ohm) μονάδα μέτρησης όπο ρ η ειδική αντίσταση (resstvty) το λικού, lτομήκοςτοαγωγού και Α η διατομή το. Το αντίστροφο της ειδικής αντίστασης (ρ) ονομάζεται ειδική αγωγιμότητα (σ conductvty). Το αντίστροφο της αντίστασης είναι η αγωγιμότητα γ (G). G (semens) μονάδα μέτρησης σύμβολο Νόμος το Ohm Ένα ιδανικό στοιχείο αντίστασης ακολοθεί το νόμο το Ohm: (t) (t) (t) (t) Γραμμική Χρονικά Αμετάβλητη Αντίσταση = < / Χαρακτηριστική Ρεύματος Τάσης 4 7

Σνδέσεις Αντιστάσεων Ι Αντιστάσεις εν σειρά ολ KV: Αντιστάσεις εν παραλλήλω ολ // K: 5 Σνδέσεις Αντιστάσεων ΙΙ Αντιστάσεις εν σειρά... Ν N... N n n Αντιστάσεις εν παραλλήλω... Ν... N 6 8

Πρόβλημα: Λύση: I Παράδειγμα: K Υπολογίστε τα ρεύματα Ι, Ι 4 και I 5 στο κύκλωμα το σχήματος. Δίδεται ότι: Ι =Α, Ι =Α καιι =Α. x v y I I 4 v I 4 I 5 I 5 z Στο κόμβο x θα ισχύει με βάση τον K: I I I I I I A Στο κόμβο y θα ισχύει με βάση τον K: I I I4 I4 I I A Στο κόμβο z θα ισχύει με βάση τον K: I I I5 I5 I4 I 4 A end 7 Υπερκόμβοι Στο προηγούμενο παράδειγμα μπορούμε να κάνομε την ακόλοθη παρατήρηση: I I I 5 x I Δηλ. το σκιασμένο τμήμα το κκλώματος εμφανίζεται να λειτοργεί ως ένας κόμβος. I v I y 4 I 4 v I 5 I 5 z Ορίζομε ως περκόμβο ή πολκόμβο (supernode) μια περιοχή το κκλώματος πο περικλείει περισσότερος από έναν κόμβος. Τος περκόμβος τος χειριζόμαστε ακριβώς όπως και τος απλούς κόμβος. 8 9

Πρόβλημα: Λύση: Παράδειγμα: KV Υπολογίστε τις τάσεις V,V 4 και V 5 στο κύκλωμα το σχήματος. Δίδεται ότι:v =V, V = 4V, V =V και V =6V. Εφαρμόζομε KV στος τρεις απλούς βρόχος: V V V V V V 4V v V 4 v V 4 V 5 V 5 V V V4 V4 V V4 V5 V5 6V V end 9 Διαιρέτης Τάσης / Ρεύματος Διαιρέτης Τάσης Διαιρέτης Ρεύματος

Παράδειγμα: Διαιρέτης Ρεύματος Πρόβλημα: Λύση: Να βρεθεί το ρεύμα στο κύκλωμα το σχήματος. Δίδεται ότι: =Ω, =Ω, =Ω καιi =4A. Οι αντιστάσεις είναι παράλληλα σνδεδεμένες. Σνεπώς, για τις και θα ισχύει:. 8 Απότοδιαιρέτηρεύματοςποπροκύπτειθαισχύει: Ι Ι.65A end Ανοικτοκύκλωμα Βραχκύκλωμα Ανοικτοκύκλωμα Βραχκύκλωμα

Παράδειγμα: Γέφρα Wheatstone A A B B A A B B D 4 γέφρα Wheatstone D 4 Να εκφραστεί η διαφορά δναμικού ΑΒ = Α Β ως σνάρτηση των τεσσάρων αντιστάσεων και της πηγής τάσης. Γέφρα Wheatstone Ι Το ζεύγος αντιστάσεων και είναι εν σειρά σνδεδεμένο. Το ίδιο ισχύει και για το ζύ ζεύγος αντιστάσεων και 4. Τα δύο ζεύγη αντιστάσεων είναι εν παραλλήλω σνδεδεμένα μεταξύ τος μεκοινήτάσησταάκρατοςίσημε. A A B B Κάθε ζεύγος αντιστάσεων σχηματίζει έναν διαιρέτη τάσης στος κόμβος Α και Β αντίστοιχα. D 4 4

Γέφρα Wheatstone ΙΙ Σε κάθε διαιρέτη τάσης ισχύει: A Σνεπώς: B 4 4 A A D B B 4 AB A B 4 4 end 5 Παράδειγμα: Μέτρηση Δύναμης! Οι μετρητές μηχανικής καταπόνησης χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση δνάμεων. F W h V A A B B Οι αντιστάσεις και 4 είναι προσαρτημένες στην κάτω επιφάνεια! D 4 Ισχύει: 4 6

Μέτρηση Δύναμης Ι Από τη μηχανική γνωρίζομε: GF 4 F W h V A A B B όπο F η ασκούμενη δύναμη,gσταθερά και εησχετικήεπιμήκνση. D 4 A GF 7 Μέτρηση Δύναμης ΙΙ Σύμφωνα με την ανάλση της γέφρας Wheatstone, ισχύει: V A A B B AB 4 4 V D 4 Δ Δ Δ Δ GεV Δ Δ V Δ V GFεV F AB end 8 4

Accelerometers Επιταχνσιόμετρα AB GFεV GmαεV AB α GmεV όπο m η μάζα και α η επιτάχνση! 9 Ο Πκνωτής Ο πκνωτής είναι μια διάταξη πο όταν πολωθεί κατάλληλα από ένα ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να αποθηκεύσει ηλεκτρική ενέργεια (εξ αιτίας το διαχωρισμού ηλεκτρικών φορτίων). Ισοδύναμα μπορεί να αναφερθεί ότι ένας πκνωτής αποθηκεύει φορτία. Ο πκνωτής χαρακτηρίζεται α από την χωρητικότητά το : σύμβολο d F (farad) μονάδα μέτρησης οπλισμός d A όπο ε η διαπερατότητα / διηλεκτρική σταθερά (permttvty) το αέρα ή το μονωτικού λικού ανάμεσα στος οπλισμούς, dηαπόστασημεταξύ των οπλισμών και Α η επιφάνεια των οπλισμών. 5

Γραμμικός Πκνωτής Σε κάθε χρονική στιγμή το φορτίο πο αποθηκεύεται σε έναν πκνωτή δίδεται από την ακόλοθη σχέση, ως σνάρτηση της εφαρμοζόμενης τάσης: q q (t) (t) F V Γραμμικός Χρονικά Αμετάβλητος Πκνωτής ή q (coulomb) μονάδα μέτρησης > Χαρακτηριστική Φορτίο Τάσης (t) dq(t) dt d(t) dt (t) () t (t )dt ' ' Σνδέσεις Πκνωτών Πκνωτές εν σειρά ολ Πκνωτές εν παραλλήλω 6

Το Πηνίο Το πηνίο είναι ένα κκλωματικό στοιχείο πο έχει την ικανότητα αποθήκεσης ενέργειας στο μαγνητικό το πεδίο. Το πηνίο χαρακτηρίζεται από την ατεπαγωγή το : Φ μαγνητική ροή Φ σύμβολο ρεύμα ρεύμα τεπαγωγή: H (henry) μονάδα μέτρησης Γραμμικό Πηνίο Η μαγνητική ροή δίδεται από την ακόλοθη σχέση: ( t) (t) H A Φ Γραμμικό Χρονικά Αμετάβλητο Πηνίο Η τάση κατά μήκος ενός πηνίο δίδεται από το νόμο Faraday: ή Φ W (weber) μονάδα μέτρησης ης > Χαρακτηριστική Μαγνητικής Ροής Ρεύματος d(t) d(t) (t) dt dt t (t) () (t ' )dt ' 4 7

Σνδεσμολογία Πηνίων Πηνία εν σειρά Πηνία εν παραλλήλω ολ K: 5 Memrstor Memory esstor M Memrstor (HP abs 8 5nm) W (weber) Φ M M > M M eon hua Φ q ( (t)) M(q(t)) ( (t) ) Όταν το ρεύμα ρέει προς μία διεύθνση η αντίσταση αξάνει. Στην αντίθετη διεύθνση η αντίσταση μειώνεται. Όταν διακοπεί το ρεύμα διατηρείται η τελεταία τιμή της αντίστασης. Όταν η ροή ρεύματος επανέλθει, αρχικά η αντίσταση έχει την προηγούμενή της τιμή πριν διακοπεί το ρεύμα. Χαρακτηριστική Μαγνητικής Ροής Φορτίο Φ M q (Memrstance) Μονάδα: Ω (ohm) 6 8

Πραγματικές Πηγές Τάσης r r = N. Ohm πραγματική πηγή τάσης r max r r διαιρέτης τάσης Ιδανική πηγή τάσης όταν r = 7 Πραγματικές Πηγές Ρεύματος r r = πραγματική πηγή ρεύματος N. Ohm r // r // r r διαιρέτης ρεύματος max r Ιδανική πηγή ρεύματος όταν r = 8 9

Ηλεκτρική Ισχύς Η ισχύς ορίζεται ως το έργο στη μονάδα το χρόνο. Η ηλεκτρική ισχύς (electrc power) πο παράγεται ή καταναλώνεται από/σε ένα στοιχείο το κκλώματος εκφράζεται ως: P W t W q q t V A ή W (watt) μονάδα μέτρησης Παραγόμενη ισχύς: το ηλεκτρικό φορτίο μετατοπίζεται από ένα χαμηλότερο σε ένα ψηλότερο δναμικό. Καταναλισκόμενη ισχύς: το ηλεκτρικό φορτίο μετατοπίζεται από ένα ψηλότερο σε ένα χαμηλότερο δναμικό. Καταναλισκόμενη ισχύς: (-) = (-) = - Καταναλισκόμενη ισχύς: Κύκλωμα Α Σύμβαση Παθητικού Προσήμο Κύκλωμα Β Παραγόμενη ισχύς: Παραγόμενη ισχύς: (-) = (-) = - 9