Qarqet/ rrjetet elektrike Qarku elektrik I thjeshtë lementet themelore të qarkut elektrik Lidhjet e linjave Linja lidhëse Pika lidhëse Kryqëzimi I linjave lidhëse pa lidhje eletrike galvanike 1 1
lementet e qarkut elektrik duhët lidhur galvanikisht, ashtu që rryma elektrike të mundët të rrjedh në mënyrë kontinuale. Për lidhje sherbejnë telat nga materialet përçuese ( kryesisht nga bakri) të ashq. linjat lidhëse. Linjat lidhëse në skema paraqiten me vija të plota; vendet e lidhjës munden të shenohën me rrethe të plota ose të zbrazëta(0 ). Linjat lidhëse do ti konsiderojmë ideale - nuk kanë fare rezistencë elektrike. 2 2
Burimi elektrik + - Paraqitja skematike e burimit elektrik Burimi elektrik është shndërrues I (ndo)një energjie të llojit tjetër (kimike, mekanike, të dritës) në energji elektrike. Brenda burimit elektrik ngarkesat elektrike nga pika me potencial më të ulët kalojnë në pikat me potencial më të lartë. 3 3
ensioni I brendshëm I burimit (ndryshimi I potencialit) njihët si forcë elektrolëvizore (fel) e burimit. Kahu I forcë elektrolëvizore është nga potenciali më I ulët kah ai më I lartë. Në qarkun elektrik me vetëm një burim të f e l kahu I forcës elektrolëvizore përputhët me kahun e rrymës në qark ku është burimi. 4 4
Shpenzuesi R Pamja skematike e shpenzuesit Shpenzuesi është shndërruesi I energjisë elektrike në ndonjë energji të llojit tjetër. Në shqyrtimet tona shpenzuesi është shëndruesi I energjisë elektrike në atë termike që dtth trajtohët si rezistencë. Pajisja e cila si veti themelore ka rezistencën elektrike quhët rezistor dhe zakonisht në skemë shënohët me R. 5 5
kuacioni I tensionit të qarkut elektrik U U I R + - I = R U = IR U = + - = IR Qarku I thjesht elektrik kuacioni I tensionit të qarkut elektrik 6 6
O Qarku I thjeshtë elektrik burimi elektrik I lidhur me shpenzues përmes linjave lidhëse. Në shpenzues paraqitet rënja e tensionit në skajet - në shpenzues mëkëmbët rryma elektrike. Rryma rrjedh në menyrë kontinuale nëpër qarkun elektrik Intenziteti I rrymës elektrike - sipas ligjit të Ohmit: U I = R orca elektrolëvizore e burimit dhe tensioni në shpenzues janë në baraspeshë derisa nëpër qark rrjedh rryma elektrike 7 7
orca elektrorezistuese/ kundërtensioni Nëse nëpër rezistencen elektrike rrjedh rryma, në te ekziston tensioni në përputhje me ligjin e Ohmit: U = R I Ky tension quhët kundërtension/ forcë elektrorezistuese. Kundërtensioni ekziston vetëm nëse nëpër rezistencë ka rrymë. Ky është një nocion kryekëput tjetër në raport me forcën elektrolëvizore të burimit. orca elektrolëvizore e burimit ekziston edhe nëse në qarkun elektrik nuk rrjedh rrymë 8 8
O Lidhja serike e rezistencave U1 U2 + - + - I R1 R2 Lidhja serike e rezistorëve + - U = U +U U U U U U 1 + 2 1 2 1 2 R = = = + = I I I I I = I = I 1 2 = R + R R R 1 2 1 2 9 9
Nëpër lidhjen serike të rezistorëve rrjedh rryma e njejtë. Për n rezistorë të lidhur në seri vlenë: R = n R i i=1 ensioni në rezistorë: proporcional me vlerën e rezistencës Për lidhjen serike të rezistorëve vlenë: U :U :U : L :U : L :U = 1 2 3 i n = R :R :R : L :R : L :R 1 2 3 i n 10 10
Burimi real I tensionit Burimi real I tensionit nuk ka rezistencë elektrike fare + - Burimi ideal I tensionit Burimi real ka gjithënjë rezistencë elek. + - Burimi ideal I tensionit R0 Rezistenca e burimit real Skema ekuivalente e burimit real të tensionit ensioni I burimit 11 11
I Qarku elektrik me burimin real të tensionit U I + + - - R U - + + - + - R0 R U = U = - IR 0 Qarku elektrik me burimin ideal të tensionit Qarku eletrik me burimin real të tensionit 12 12
O U ngarkesa R > 0 R - I + U Pika e punës -+ U = RI - U U = - RI Puna boshe I = 0 A R0 + U= - + + R0 Lidhja e shkurtër R = 0 Ik U = 0 - + + 0 I I - Ik= R R0 0 Diagrami rrymë- tension I qarkut me burim real - 13 13
Paraqitja grafike e tensionit në burim dhe në shpenzues na jep një pasqyrë të kjartë për gjendjen në qark me burimin real. Piken e punës e cakton prerja e drejtimeve që paraqet tensionin në bornat e burimit dhe tensionin në shpenzues. Kur rezistenca e shpenzuesit është zero në qark do të rrjedhë rryma e lidhjës së shkurtër Ilsh. Nëse qarku është I hapur, në borna do të paraqitet tensioni I punës së kotë/ boshe. 14 14
eorema e fuqisë maksimale P fuqia në shpenzues 2 2 R P = I R = (R + 2 R) P max 2 0 Pmax = = I 0 4R 4 0 0 R R = R 0 uqia në shpenzues në varësi nga rezistenca e shpenzuesit 15 15
uqia maksimale në shpenzues do të fitohët atëherë kur rezistenca e shpenzuesit R është e barabartë me rezistencen e brendshme të burimit R0. Deri te ky përfundim do të vihët duke e caktuar vlerën maksimale të fuqisë me derivimin e funkcionit të fuqisë dhe duke zbatuar kushtin që dp/dr=0. Nëse është kënaqur kushti që R=R0 thuhët se qarku është duke punuar në kushtet e përshtatjës për vlerë maksimale të fuqisë. Në kushtet e tilla fuqi e njejtë do të shpenzohët në shpenzues dhe në rezistencën e brendshme të burimit. 16 16
O uqia e dobishme (e punës): P= t W W h uqia e humbjeve: P h = t Shkalla e veprimit të pajisjes h herësi I fuqisë së dobishme dhe fuqisë së tërë: uqia e daljës P P η = = P i P + P i fuqia e hyrjës 17 17
Ligjet e Kirchhoffit Ligji I parë I Kirchhoffit Ligji I parë I Kirchhoffit shuma algjebrike e rrymave në nyje të rrjetit elektrik është e barabartë me zero: n I = 0 k I 5 k =1 I 1 I4 I - I + I + I - I = 0 1 2 3 4 5 I I 2 3 I + I + I = I + I 1 3 4 2 5 Nyja me disa rryma 18 18
O a + -- R + - I1 1 Rruga e mbyllur (laku) në rrjetin e përbërë elektrik - 2 1 + Kahet e zgjedhur R 4 kahu I + 2 të rrymave i rrotullimit I - 4 në lakun ele. + R2 m n 4 3 Ligji I dytë i Kichhoffit: - + - R I = 0 - + I R3 3 ensioni I burimit Kundërtensioni I kundërt njejtë me me kahun e lakut kahun e lakut - + k k k k=1 k=1 Kundërtensioni në kahun e kundërt me kahun e lakut ensioni I burimit në kahun e lakut - - I R + + I R - + I R + - I R = 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 19 19
O Lidhja paralele e rezistencave I + I I I I 1 2 k n + R L U R R L R R _ U 1 2 k n _ I Lidhja paralele e rezistencave I = I + I + I +L+ I L+ I = 1 2 3 k n k k=1 Rryma nëpër rezistencën e k-të n Rezistenca ekuivalente U I = = UG përqueshmëria k k R k 20 I 20
O I = U n k k=1 G = UG G = n G k k=1 1 n 1 = R R k=1 k Në lidhjen paralele të rezistencave mbledhen vlerat reciproke të rezistencave të veqanta, përkatësisht përqueshmërit e veqanta. 21 21
O a Lidhja serike e burimeve R01 R02 R03 + - + - - + 1 3 2 Paraqitja skematike e tre burimeve reale të lidhur në seri/rend a R 0 b b Skema e burimit ekuivalent të burimeve elektrike në seri = = + - R = R + R + R ab 1 2 3 0 01 02 03 n n = k R = R k=1 n burime në seri të burimeve reale 0 0k k=1 22 22
a + Lidhja paralele e burimeve reale R01 + - I = 0 + - 2 I b 1 0 - R02-1 2 R + R 01 02 Lidhja paralele e dy burimeve reale të tensionit Lidhja paralele e dy burimeve edhe në punën pa ngarkesë paraqet lakun elektrik të mbyllur. Nëse 1 dhe 2 nuk janë plotësisht të njejtë, punën pa ngarkesë (në punën boshe) do të rrjedhë rryma e barazimit I0. Rezistencat e brendshme duhët të jenë sa më të vogla - rrymat e barazimit mund të jenë të konsiderueshme. 23 23
O + - R01 I = I + I 1 2 + 1 I - 1 I 0 + - I 2 - + I R - I R = 0 1 2 2 02 1 01 R02 I 2 - IR - I R = 0 1 1 01 R Lidhja paralele e dy burimeve reale me shpenzuesin me rezistencë R 24 24
Nëse forcat elektrolëvizore të burimeve janë të njejta, gjatë ngarkimit rrymat nëpër burimet e veqanta janë disproporcionale me rezistencat e brendshme: I R 1 = 02 I R 2 01 Nëse forcat elektrolëvizore të burimeve s janë të njejta, gjatë ngarkimit rrjeti (qarku)duhët zgjidhur me zbatimin e ligjeve të Kirchhoffit. Në shëmbëll në fig. janë të panjohura tre rrymat e ndryshme - nevojiten tre ekuacione. Mund të ndodh që në një degë nuk do të rryma fare. rrjedh 25 25