Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Σχετικά έγγραφα
Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

1 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 6: Εναλλασσόμενα Ρεύματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 3: Επαγωγή. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Γενική Φυσική Ενότητα: Εισαγωγή στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ. Ενότητα: Ηλεκτροστατική ΜΑΪΝΤΑΣ ΞΑΝΘΟΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

Διοικητική Λογιστική

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 4: Μελέτη ISO Κουππάρης Μιχαήλ Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 3

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Στοιχεία Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Γενική Φυσική Ενότητα: Δυναμική Άκαμπτου Σώματος

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 6: Εναλλασσόμενα Ρεύματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Υπολογιστική άλγεβρα Ενότητα 10: Βάσεις Groebner ενός ιδεώδους ΙΙΙ

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. L d D F

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Στοιχεία Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Φιλοσοφία της Ιστορίας και του Πολιτισμού

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Πρακτική Άσκηση σε σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

Εισαγωγή στις Επιστήμες της Αγωγής

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 3: Επαγωγή. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Θεατρικές Εφαρμογές και Διδακτική της Φυσικής Ι

Εκπαιδευτική Διαδικασία και Μάθηση στο Νηπιαγωγείο Ενότητα 1: Εισαγωγή

Έλεγχος Ποιότητας Φαρμάκων

ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ. Ενότητα: Μαγνητοστατική ΜΑΪΝΤΑΣ ΞΑΝΘΟΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Εισαγωγή στην Αστροφυσική

Εισαγωγή στη Μουσική Τεχνολογία Ενότητα: Ελεγκτές MIDI μηνυμάτων (Midi Controllers)

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Ηλεκτρονική. Ενότητα 9: Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου (FET) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Προσχολική Παιδαγωγική Ενότητα 2: Οργάνωση χρόνου και χώρου στα νηπιαγωγεία

Γενική Φυσική. Ενότητα 4: Εισαγωγή στην ειδική θεωρία της σχετικότητας. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

Κλασική Hλεκτροδυναμική

Ενότητα. Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

Παιδαγωγικά. Ενότητα Β: Γενικοί σκοποί της διδασκαλίας και διδακτικοί στόχοι. Ζαχαρούλα Σμυρναίου Σχολή Φιλοσοφίας Τμήμα Παιδαγωγικής και Ψυχολογίας

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Γενική Φυσική. Ενότητα 5: Έργο, ενέργεια. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Λειτουργία και εφαρμογές της πολιτιστικής διαχείρισης

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Οπτική. Βαρουτάς Δημήτρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Διοικητική Λογιστική

Έννοιες Φυσικών Επιστημών Ι

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαγραμμάτων περίπτωσης χρήσης (1ο Μέρος)

Transcript:

Φυσική ΙΙΙ Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Ηλεκτρεγερτική δύναμη. emf Ιστορική ονομασία που δόθηκε από τον Faraday. (Η αιτία που τείνει να δημιουργήσει ηλεκτρικό ρεύμα) Το έργο που πρέπει να δοθεί στο μοναδιαίο φορτίο για δημιουργήσει μια διαφορά δυναμικού V στα άκρα μιας πηγής με ανοικτούς ακροδέκτες. Η πηγή καταναλώνει έργο για να διαχωρίσει τα αρνητικά και θετικά φορτία. V=dW/dq Όταν η πηγή διαρρέεται από ρεύμα η διαφορά δυναμικού στους ακροδέκτες είναι μικρότερη από την ΗΕΔ, λόγω εσωτερικής αντίστασης. 2

Πηγές Χημικές (στήλες, συσσωρευτές) Ηλεκτρομαγνητικές (δυναμό, γεννήτριες) Ηλιακές (φωτοκυψέλες) άλλες 3

Νόμοι του Kirchhoff 4

Ένταση Ηλ. Πεδίου και διαφορά δυναμικού κατά μήκος ενός κυκλώματος Ολοκληρώνουμε κατά μήκος του κυκλώματος 5

Νόμος του Kirchhoff για τις τάσεις 6

7

Υδραυλικό ισοδύναμο. Οι αύλακες με μεγάλη διατομή αντιπροσωπεύουν τους αγωγούς χωρίς αντίσταση, ο σωλήνας α την αντίσταση R, η αντλία την πηγή και ο σωλήνας d την εσωτερική αντίσταση της πηγής. 8

Ισχύς που καταναλώνεται. Η σχέση V e =IR ερμηνεύεται: Το μοναδιαίο φορτίο, αποκτά από την ΗΕΔ της πηγής ενέργεια V e η οποία μετατρέπεται σε θερμότητα IR. Το φορτίο dq αποκτά ενέργεια dqv e ή η ισχύς που μεταφέρει V e *dq/dt. Δηλαδή V e I = I 2 R η ισχύς που προσφέρει η πηγή, μετατρέπεται σε θερμική ισχύ στην αντίσταση. 9

Νόμος του Kirchhoff για τα ρεύματα Από το θεώρημα Stokes προκύπτει ότι η απόκλιση του J είναι μηδέν. Έκφραση της συνέχειας του ρεύματος. 10

Αν το ρεύμα δεν είναι σταθερό Μέχρι να φορτιστεί η σφαίρα το ρεύμα που διαρρέει την επιφάνεια είναι μη μηδενικό. 11

Σ Ι=0 Ρεύματα σε καταιγίδα Θετικά προς την Στρατόσφαιρα Αρνητικά προς τη γή 12

Εφαρμογή σε απλά κυκλώματα 13

Μεταβατικά ρεύματα, φόρτιση πυκνωτή 14

Φόρτιση Πυκνωτή. Άλλοι τύποι: 15

Γέφυρα, διαιρέτης 16

Το ηλεκτροστατικό πεδίο είναι διατηρητικό. Άρα το ολοκλήρωμα του κατά μήκος μιας κλειστής γραμμής είναι μηδέν Το έργο που παράγει το ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος του κυκλώματος ισούται με την ΗΕΔ της πηγής. Τα ηλεκτρόνια κατά την κίνηση τους χάνουν ενέργεια. Η πηγή προσφέρει την ενέργεια για την κίνηση των ηλεκτρονίων 17

Ασκήσεις Λύστε τα προβλήματα (Alonso-Fin) 16. 33 36 37 38 39 40 42 45 46 48 50 52 54 Για απορίες χρησιμοποιήστε το e-mail ή τη σελίδα του διαλόγου. 18

Ισοδυναμικές γραμμές Ισοδυναμικές γραμμές κατά μήκος ενός κυλινδρικού αγωγού Το Ηλ. πεδίο μέσα σε έναν ομοαξονικό αγωγό. Το Ηλ. πεδίο κατά μήκος του αγωγού είναι πολύ μικρότερο από το ακτινικό. 19

Ρεύμα ανάμεσα σε αγωγούς με διαφορετική αγωγιμότητα Δύο υλικά με σταθερές ε 1, σ 1 και ε 2,σ 2 Για την κάθετη συνιστώσα του ρεύματος ισχύει: Jn1 Jn2 (1) Για την εφαπτομενική συνιστώσα της έντασης: Et 1 Et2 (2) J Από το νόμο Ohm : t1 Jt 2 σ1 σ2 (3) Διαιρώντας την (3) με την (1) J σ J 1 t1 n1 J σ J 2 t2 n2 ή tanα tanα 1 2 σ σ 1 2 20

Τέλος Ενότητας

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 22

Σημειώματα

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0.0. 24

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών, Γεώργιος Βούλγαρης, 2015. Γεώργιος Βούλγαρης. «Φυσική ΙΙΙ. Ηλεκτρικά Κυκλώματα». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.uoa.gr/courses/phys14/ 25

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 26