MBOU "Kordonskaya OOSh"

Električna kola

PODNOSAC: nastavnik tehnologije

Kudinov A. A.

Kordon 2018

Najjednostavniji električni krug može sadržavati samo tri elementa:

izvor, opterećenje i spojne žice.

Električni krug -

skup uređaja, elemenata dizajniranih za protok električne struje, elektromagnetski procesi u kojima se mogu opisati pojmovima struje i napona.

Prilikom sklapanja električna kola vođen električarem

dijagram strujnog kola .

dijagram strujnog kola, dijagram strujnog kola - grafička slika(model), koji služi da se pomoću uslovnih grafičkih i alfanumeričkih simbola (piktograma) prenesu veze između elemenata električnog uređaja.

Šematski dijagram, za razliku od ožičenja štampana ploča ne prikazuje međusobni (fizički) raspored elemenata, već samo ukazuje koji su zaključci stvarnih elemenata (na primjer, mikrokola) na koje su povezani.

Razmotrite neke grafičke oznake na dijagramima strujnih kola

Galvanski

element

Battery galvanic

elementi

raskrsnica

žice

Compound

žice

čvor

Dugme

prekidač

Otpornik

(otpor)

Osigurač

električna lampa

žarulja

Električni

poziv

Coil

žica

Coil

sa gvozdenim jezgrom

Kondenzator

konstantan kapacitet

Učenje novog edukativnog materijala

Kondenzator

varijabilni kapacitet

Učenje novog edukativnog materijala

Kondenzator

elektrolitički

Ampermetar

Voltmetar

Šematski dijagrami su grafički dokument.

Simboli i pravila za implementaciju električnih krugova određeni su državnim standardom, kojeg svi inženjeri i tehničari moraju poštovati.

Vezne linije između elemenata kola su povučene paralelno ili međusobno okomite, posmatrajući

stanje zatvorenog kruga, kosi vodovi se ne primjenjuju.

Nacrtajmo u svesci tabelu iz udžbenika (str. 49) koja prikazuje simbole nekih elemenata električnog kola.

Dijagrami ožičenja - ovo su crteži koji pokazuju stvarnu lokaciju komponenti unutar i izvan objekta prikazanog na dijagramu. Oni su uglavnom namijenjeni za izradu predmeta. Uzima u obzir lokaciju komponenti kola i električnih priključaka (električne žice i kablovi). Samo Opšti zahtjevi za projektnu dokumentaciju.

Šta je električni krug?

- Šta je dijagram strujnog kola?

- Šta je dijagram ožičenja?

Koji su elementi električnog kola?

- nacrtajte shematski dijagram ožičenja kuće ili stana.

Zadaća

- proučiti stav 9 udžbenika;

- odgovori na pitanja 1-2 na strani 50 udžbenika.

Govori u jednoj rečenici, birajući početak fraze:

Danas sam saznao...

Bilo je zanimljivo…

Bilo je teško…

Odradio sam zadatke...

Ja razumijem da…

Sada mogu…

kupio sam...

Naučio sam (naučio)...

uspio sam…

Mogao bih (mogao)...

Pokušat ću…

Bio sam iznenađen...

1 Električna kola jednosmerna struja 1.1 Elementi DC električnih kola Električna kola- Ovo su crteži koji pokazuju kako su električni uređaji povezani u strujno kolo. Električni krug - skup uređaja dizajniranih za prijenos, distribuciju i međusobnu konverziju energije. Glavni elementi električnog kola su izvori i prijemnici električne energije, koji su međusobno povezani provodnicima. U izvorima električne energije, hemijska, mehanička, toplotna energija ili energija drugih vrsta pretvara se u električnu energiju. U prijemnicima električne energije – električna energija se pretvara u toplotnu, svjetlosnu, mehaničku i dr. Električna kola u kojima se energija prima, prenosi i pretvara pri konstantnim strujama i naponima nazivaju se kola jednosmerne struje.

Električni krug se sastoji od zasebnih uređaja ili elemenata, koji se prema namjeni mogu podijeliti u 3 grupe. Prvu grupu čine elementi dizajnirani za proizvodnju električne energije (napajanja). Druga grupa su elementi koji pretvaraju električnu energiju u druge vrste energije (mehaničku, toplotnu, svetlosnu, hemijsku itd.). Treća grupa uključuje elemente dizajnirane za prijenos električne energije od izvora napajanja do električnog prijemnika (žice, uređaji koji osiguravaju razinu i kvalitetu napona, itd.).

1.2 Izvori energije Izvori EMF EMF izvor karakterizira EMF vrijednost jednaka naponu (razlici potencijala) na terminalima u odsustvu struje kroz izvor. EMF se definira kao rad vanjskih sila svojstvenih izvoru da pomaknu jedan pozitivan naboj unutar izvora iz stezaljke s nižim potencijalom u stezaljku s višim potencijalom. Slika Oznake EMF izvora i galvanske ćelije u kolima

Izvori napajanja jednosmjernih kola su galvanske ćelije, električne baterije, elektromehanički generatori, termoelektrični generatori, fotoćelije, itd. Svi izvori napajanja imaju unutrašnji otpor čija je vrijednost mala u odnosu na otpor drugih elemenata električnog kola. DC električni prijemnici su elektromotori koji pretvaraju električnu energiju u mehaničku, grijaću i osvetljenje i dr. Svi električni prijemnici karakterišu električni parametri, među kojima se mogu navesti najosnovniji napon i snaga. Za normalan rad prijemnika potrebno je održavati nazivni napon na njegovim stezaljkama (stezaljkama). Za DC prijemnike to je 27, 110, 220, 440 V, kao i 6, 12, 24, 36 V.

Napon na terminalima stvarnog izvora zavisi od struje kroz izvor. Ako se ova zavisnost može zanemariti, onda se takav izvor naziva idealnim. Na projektnim dijagramima je imperativ navesti smjerove napona i struja (izabranih proizvoljno). Slika Šema sa stvarnim izvorom EMF

Za stvarne izvore, pišemo Ohmov zakon za kompletno kolo:, U = I R n (1.1) gdje je I struja [A], E je EMF [B], R je otpor [Ohm]. Odavde slijedi: U=E-I×R BH (1.2) Napon U na stezaljkama realnog izvora manji je od EMF-a za vrijednost pada napona na unutrašnjem otporu. Idealni izvor ima R ext =0. Maksimalna struja se javlja u režimu kratki spoj na R n \u003d 0, dok izlazni napon U također teži nuli.

1.2.2 Izvor struje Strujni izvor karakterizira struja I na kratko spojenim terminalima (bez napona). Ako struja ne ovisi o naponu, takav izvor se naziva idealnim. Slika Slika izvora struje u krugovima

Struja I stvarnog izvora energije ovisi o naponu U na njegovim stezaljkama. Iz Ohmovog zakona za kompletno kolo: (1.3) gdje je - provodljivost [Sm]. Slika Šema sa realnim izvorom struje U ovom kolu, element g ext povezan paralelno sa idealnim izvorom J naziva se unutrašnja provodljivost. Idealan izvor struje ima g ext =0 (tj. R ext =).

1.2.3 Električna snaga Karakterizira energiju koju izvor generiše u jedinici vremena. Za stvarni izvor napona: P \u003d E × I [W] (1.4) Za stvarni izvor struje: [W] (1.5) Otpor opterećenja R n karakterizira potrošnju električne energije, odnosno njenu transformaciju u druge vrste pri snazi ​​određenoj formulom: [W] (1.6)

1.3 Generalizovani Ohmov zakon za presek kola sa EMF - smer od tačke sa visokim potencijalom do tačke sa nižim potencijalom; - smjer struje. Slika Nerazgranati krug sa EMF izvorima

(1.7) gdje je: - ukupni otpor dijela strujnog kola; - napon između stezaljki razmatrane dionice; - algebarski zbir EMF koji djeluje u ovoj oblasti. Ako se EMF poklapa u smjeru sa strujom, onda se stavlja znak, ako se ne poklapa -. Zaključak: struja jednog dijela kola sa izvorima EMF jednaka je algebarskom zbiru njegovog napona i EMF-a, podijeljenom sa otporom presjeka.

1.4 Najjednostavnije transformacije u električnim kolima Serijsko povezivanje otpora Struja koja teče u kolu je ista u bilo kojoj tački. Slika Ekvivalentni otpor na serijska veza otpor

1.4.2 Paralelno povezivanje otpornika Slika Paralelno povezivanje otpornika

Za ekvivalentni otpor pišemo formulu: (1.11) Ekvivalentni otpor kola koje se sastoji od paralelnih komponenti uvijek je manji od najmanjeg otpora kola. Dakle, sa paralelnom vezom, ekvivalentna provodljivost kola je jednaka zbroju provodljivosti pojedinačnih grana.

1.4.3 Zamjena izvora struje EMF izvorom Slika Zamjena izvora struje izvorom EMF Balans snage je drugačiji u ovim krugovima jer različita struja teče kroz R. Rezultat rješavanja problema uvijek treba svesti na originalnu shemu. Za krug sa izvorom struje vrijedi sljedeća relacija: J - I ukupno - I R \u003d 0 (1.12)

1.5 Povezivanje mjernih uređaja na električna kola Prije mjerenja u električnim kolima potrebno je odlučiti se za sljedeća pitanja, na osnovu odgovora na koja se bira mjerni uređaj: - u ovom električnom kolu postoji jednosmjerna ili naizmjenična struja. Ako je promjenjiv - onda koji (oblik signala, frekvencija); - koji red struja i napona su dostupni u ovom kolu; Koja greška mjerenja će nas zadovoljiti.

1.5.1 Mjerenje napona Da bi se izmjerio pad napona u bilo kojem dijelu strujnog kola, paralelno se s njim povezuje voltmetar, uzimajući u obzir polaritet. Voltmetar ima neki unutrašnji otpor R v, stoga će tijekom rada dio struje iz električnog kola proći kroz voltmetar, pri čemu će se način električnog kruga promijeniti kada se voltmetar priključi. To znači da će rezultat mjerenja sadržavati grešku. Slika Mjerenje pada napona na R 2 voltmetrom

Napon na R 2, krug koji se sastoji od izvora i serijski povezanih otpora R 1 i R 2 bez voltmetra: (1.13) gdje je R ext unutrašnji otpor izvora. Napon na R 2, krug koji se sastoji od izvora i serijski spojenih otpora R 1 i R 2 sa voltmetrom: (1.14) Ako, tada Da voltmetar ne bi uticao na strujni krug, oni pokušavaju napraviti unutrašnji otpor voltmetra što je veći.

1.5.2 Mjerenje struja Da bi se izmjerila veličina struje koja teče kroz određeni element kola, ampermetar je povezan s njim serijski u prekidu grane, uzimajući u obzir polaritet. Budući da ampermetar ima određeni otpor R A, uključivanje u električni krug mijenja svoj način rada, a rezultat mjerenja sadrži grešku. Slika Mjerenje struje ampermetrom

Jačina struje u kolu koje se sastoji od izvora i otpornika R 1 i R 2 povezanih u seriju bez ampermetra: (1.15) gdje je R ext unutrašnji otpor izvora. Jačina struje u kolu koje se sastoji od izvora i serijski povezanih otpora R1 i R2 sa ampermetrom: (1.16) gdje je R ext unutrašnji otpor izvora; R A - otpor ampermetra. Da bi se smanjile greške, pokušavaju da otpor ampermetara učine što manjim.

1.5.3 Mjerenje snage Za mjerenje snage koju troši bilo koji element kola, potrebno je da mjerač mjeri pad napona na njemu i struju kroz njega i pomnoži ove vrijednosti. Vatmetri imaju četiri ulazna terminala - dva strujna i dva napona. Slika Šema uključivanja vatmetra za mjerenje snage koju troši R 2.

1.5.4 Mostovi krugovi Mostovi se koriste za mjerenje otpora. ac, cb, ad, bd - ramena mosta. ab, cd - dijagonale mosta. Crtanje Wheatstoneovog mosta

Za mjerenje otpora sa balansiranim mostom, nepoznati otpor je uključen u jedan od njegovih krakova. Podešavanjem bilo kojeg drugog kraka, uz pomoć poznatih otpora, postiže se ravnoteža mosta (tj. kada voltmetar pokazuje nulu). Nakon toga, pronađen je nepoznat otpor. Za napajanje mosta, vrijednost EMF E nije značajna. Važno je da nema primjetnog zagrijavanja otpora, a osjetljivost voltmetra bi bila dovoljna. Otpor mjernog uređaja također nije bitan, jer. u balansiranom stanju, razlika potencijala tačaka c i d je nula, dakle, struja ne teče kroz voltmetar. Koriste se i neuravnoteženi mostovi, ne podešavaju ramena, a vrijednost nepoznatog otpora se računa prema očitanjima mjernog uređaja sa posebno graduiranom skalom. Prilikom mjerenja s neuravnoteženim mostom potrebno je stabilizirati EMF E. (1.45)

1.5.5 Metoda mjerenja kompenzacije Uz pomoć potenciometara mjeri se vrijednost EMF-a. Potenciometar je projektovan tako da nema ulazne struje prilikom mjerenja EMF vrijednosti E x. Slika Potenciometar

Prije rada, uređaj se kalibrira: za to se prekidač okreće u položaj. Uz pomoć R I radna struja u kolu se podešava tako da pad napona na otporu R bude jednak EMF vrijednosti normalnog NE elementa. U tom slučaju, voltmetar bi trebao pokazati nulu. Za mjerenje EMF E X prekidač se pomiče u položaj, uz pomoć kalibriranog klizača reohorda R p, voltmetar pokazuje nulu, a očitavanja uređaja se očitavaju.

1. Koncept "električnog kola" 2. Glavni elementi električnog kola 3. Šta se obično naziva "DC kola"? 4. Kako se karakteriše “emf izvor”? 5. Od čega zavisi napon na stezaljkama stvarnog izvora? 6. Kako se karakteriše "trenutni izvor"? 7. Iz Ohmovog zakona za kompletno kolo. 8. Procijenjeno određivanje provodljivosti. 9. Šta karakteriše "električna energija"? 10. Generalizirani Ohmov zakon za dio kola sa EMF. 11. Serijski spoj otpora. 12. Paralelno povezivanje otpora. 13. Zamjena izvora struje sa EMF izvorom, karakteristika. 14. Povezivanje mjernih instrumenata na električna kola. 15. Mjerenje naprezanja, tehnika. 16. Mjerenje struja, tehnika. 17. Mjerenje snage, tehnika. 18. Mostna kola 19. Metoda mjerenja kompenzacije KONTROLNA PITANJA Napomene, dodaci Dio električnog kola duž kojeg teče ista struja naziva se grana. Spoj grana električnog kola naziva se čvor. Na električnim dijagramima čvor je označen tačkom. Svaki zatvoreni put koji prolazi kroz nekoliko grana naziva se petlja električnog kola. Najjednostavniji električni krug ima jednostruki krug, složeni električni krugovi imaju nekoliko krugova. Usklađeni način napajanja i vanjskog kola nastaje kada je otpor vanjskog kola jednak unutrašnjem otporu. U ovom slučaju, struja u krugu je 2 puta manja od struje kratkog spoja. Najčešći i najjednostavniji tipovi veza u električnom kolu su serijski i paralelni spojevi.

Elementi električnog kola su različiti električni uređaji koji mogu raditi u različitim režimima. Načini rada kako pojedinačnih elemenata tako i cijelog električnog kola karakteriziraju vrijednosti struje i napona. Budući da struja i napon u opštem slučaju mogu poprimiti bilo koju vrijednost, može postojati beskonačan broj modova. Idle mod je način rada u kojem nema struje u strujnom kolu. Ova situacija se može dogoditi kada je strujni krug prekinut. Nazivni način rada nastaje kada izvor napajanja ili bilo koji drugi element kola radi na vrijednostima struje, napona i snage navedenim u pasošu ovog električnog uređaja. Ove vrijednosti odgovaraju najoptimalnijim radnim uvjetima uređaja u smislu ekonomičnosti, pouzdanosti, izdržljivosti itd. Režim kratkog spoja je način rada kada je otpor prijemnika nula, što odgovara spoju pozitivnog i negativnog terminala. napajanja sa nultim otporom. Struja kratkog spoja može dostići visoke vrijednosti, mnogo puta veće od nazivne struje. Stoga je način kratkog spoja za većinu električnih instalacija hitan.

Literatura Glavna 1. Osnove teorije kola. G. V. Zeveke, P. A. Ionkin, A. V. Netushil, S. V. Strakhov. Moskva: Energoatomizdat, 1989, 528 str. 2. Teorijske osnove elektrotehnike. Tom 1. L. R. Neiman, K. S. Dimirchyan L.: Energoizdat, 1981, 536 str. 3. Teorijske osnove elektrotehnike. Tom 2. L. R. Neiman, K. S. Dimirchyan L.: Energoizdat, 1981, 416 str. 4. Teorijske osnove elektrotehnike. Električna kola. L. A. Bessonov M.: Viša. škola, 1996, 638 str. Dodatni 1. Osnove teorije električnih kola. Tatur T. A. Vyssh. Šk., 1980, 271 s Zbirka zadataka i vježbi o teorijskim osnovama elektrotehnike. / Ed. P. A. Ionkina. Moskva: Energoizdat, 1982, 768s laboratorijski rad o teoriji linearnih kola jednosmerne i sinusoidne struje. / Ed. VD Eskova -Tomsk: TPU, 1996, 32c Vodič za laboratorijski rad na stacionarnim režimima nelinearnih kola i tranzijentima u linearnim kolima. / Ed. V. D. Eskova - Tomsk: TPU, 1997, 32 str.

Električna kola. Elementi i parametri električnih kola

nastavnik fizike MOU "Srednja škola br. 1 sa UIOP", Nadym Roschinskaya Antonina Anatolyevna

Električni krug je skup uređaja i objekata koji formiraju putanju električne struje. Zasebni uređaj koji je dio električnog kruga i obavlja određenu funkciju u njemu naziva se elementom električnog kruga.

• Električni krug je skup uređaja i objekata koji formiraju putanju električne struje. Zasebni uređaj koji je dio električnog kruga i obavlja određenu funkciju u njemu naziva se elementom električnog kruga.
• Električno kolo se sastoji od izvora električne energije, potrošača i spojnih žica koje povezuju izvor električne energije sa potrošačem.

Klasifikacija električnih kola po vrsti struje:

• jednosmjerna struja;
• naizmjenična struja;
prema sastavu elemenata:
• aktivni krugovi;
• pasivna kola;
• linearni krugovi;
• nelinearna kola;
po prirodi distribucije parametara:
• sa pauširanim parametrima;
• sa distribuiranim parametrima;
po broju faza (za naizmjeničnu struju):
• jednofazni;
• višefazni (uglavnom trofazni).

Pomoćni elementi električnog kola:

• komande (prekidači, prekidači, kontaktori);
• zaštita (osigurači, releji, itd.);
• regulacija (reostati, stabilizatori struje i napona, transformatori);
• kontrola (ampermetri, voltmetri, itd.)

Izvor električne energije je pretvarač bilo koje vrste neelektrične energije u električnu energiju.

• Vrste pretvarača:
• elektromehanički (generatori naizmjenične i jednosmjerne struje);
• elektrohemijske (galvanske ćelije, baterije, gorivne ćelije);
• termoelektrični (kontaktni, poluprovodnički).
Prijemnici električne energije pretvaraju električnu energiju u druge vrste energije:
• mehanički (elektromotori, elektromagneti);
• termički (električne peći, aparati za zavarivanje,...);
• svjetlo (električne lampe, reflektori);
• hemijski (baterije u procesu punjenja, elektrolitičke kupke).

Šema električnog kola- ovo je grafički prikaz električnog kola, koji sadrži simbole njegovih elemenata, koji prikazuje veze ovih elemenata.

• Šema električnog kola- ovo je grafički prikaz električnog kola, koji sadrži simbole njegovih elemenata, koji prikazuje veze ovih elemenata.
• Vrste kola: strukturalni; funkcionalan; fundamentalno; montaža itd.
• On dijagram strujnog kola dat je pun sastav elemenata i naznačeni su svi odnosi između njih. Ovaj dijagram daje detaljnu ideju o principima rada proizvoda (instalacije).

Električno kolo je sistem uređaja koji obezbeđuju

prolaz električne struje.

Dijagram je grafički prikaz električnog kola.

Grana je dio strujnog kola duž kojeg teče ista struja.

Čvor je spoj tri ili više grana.

Kontura je zatvorena staza koja prolazi kroz nekoliko grana.

Nezavisna kontura je kontura u kojoj barem jedna grana ne pripada drugim konturama.

N=4 – broj čvorova

M=6 - broj grana

Simboli za električne uređaje:

Fiksni kondenzator	Induktor		poluvodička dioda				Mikrofon
Tranzistor tipa NPN			Stator. Namotaj statora.		zener dioda		Photodiode
Tranzistor tipa PNP			Rotor sa namotajem, komutatorom i četkama
Fototranzistor			Sirena električna	Uzemljenje, opšta oznaka
Transformer			Termistor			signalna lampa
D.C		Izmjenična struja	fotootpornik	Piezoelektrični rezonator

GLAVNI PARAMETRI ELEKTRIČNOG KOLA GLAVNI PARAMETRI ELEKTRIČNOG KOLA

• Napon (EMF) izvora električne energije - U (V).
• Snaga izvora električne energije - P (W).
• Otpor prijemnika električne energije je R (Ohm).
• Snaga prijemnika električne energije je P (W).

ELEKTRIČNI KRUGOVI

ELEKTRIČNI KRUGOVI

HVALA TI

Uživati pregled prezentacije kreirajte nalog ( račun) Guglajte i prijavite se: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Električno kolo i njegove komponente Grishina L.A., nastavnik fizike MKS (K) Obrazovna ustanova S (K) Škola 37 I II tip Novosibirsk

ELEKTRIČNA KOLA Da bi se stvorila električna struja, potrebno je od električnih uređaja napraviti zatvoreno električno kolo.

Najjednostavnije električno kolo se sastoji od: 1. izvora struje; 2. potrošač električne energije (lampa, električni šporet, elektromotor, električni bojler, kućanski aparati); 3. uređaj za zatvaranje i otvaranje (prekidač, dugme, ključ, nož); 4. spojne žice.

Električni krug Najjednostavniji električni krug, koji se sastoji od galvanske ćelije, lampe i ključa.

Dijagram ožičenja Crteži koji pokazuju kako su električni uređaji povezani u strujnom kolu nazivaju se dijagrami ožičenja.

Simboli Na električnim dijagramima svi elementi električnog kola imaju simbole.

1 - galvanska ćelija. 2 - baterija ćelija 3 - veza žica 4 - raskrsnica žica na šemi bez veze 5 - spojne stezaljke 6 - ključ 7 - električna lampa 8 - električno zvono 9 - otpornik (ili otpor na drugi način) 10 - grijaći element 11 - osigurač

RHEOSTAT Postoje otpori čija se vrijednost može glatko mijenjati. To mogu biti varijabilni otpornici ili otpori koji se nazivaju reostati.

Simbol reostata Uz pomoć pokretnog klizača 2 moguće je povećati ili smanjiti vrijednost otpora (između kontakata 1 i 2) uključenu u električno kolo.

Zanimljivo! Njemački profesor G.K. Lichtenberg iz Getengena bio je prvi koji je predložio uvođenje električnih simbola, obrazložio ih praktična upotreba i koristim u svom radu! Zahvaljujući njemu, u elektrotehnici se pojavljuju matematički znaci plus i minus za označavanje električnih naboja.

Domaći zadatak §33, vježba 13, str.79

Literatura Peryshkin A. V. Physics. 8. razred: Udžbenik za opšte obrazovanje obrazovne institucije/ A. V. Peryshkin, E. M. Gutnik - M.: Bustard, 2012 http:// fizika-class.narod.ru / Slike sa stranica besplatnog pristupa Internetu

Na temu: metodološke izrade, prezentacije i bilješke

Prezentacija "Električni krug i njegove komponente"

Ovaj materijal se može koristiti u lekciji fizike u 8. razredu na temu "Električni krug i njegove komponente" prilikom proučavanja ili ponavljanja ove teme ....

Prezentacija "Fizički diktat. Električno kolo i njegove komponente"

Prezentacija za čas fizike u 8. razredu "Fizički diktat. Električni krug i njegove komponente." Diktat sadrži ne samo pitanja o električnim krugovima, već i pitanja za ponavljanje. Uz pomoć ovog ...

Predavanje #1

Predavanje #1
Tema: „Osnovno
teorijski koncepti
električni
lanci"

Pitanja za učenje

1. Uvod.
2. Koncept električnog kola.
3. Osnovne električne veličine:
električna struja, napon,
EMF, snaga i energija.
4. Idealizirani pasivi
elementi. Ekvivalentne sheme realnih
elementi električnih kola.
5. Idealizirani aktivni elementi.
Zamjenska kola stvarnih izvora.

Književnost

1. Popov V.P. Osnove teorije kola:
Udžbenik za fakultete specijal.
"Radiotehnika".-M.: Viša škola,
2007, str. 6-36.
2. Kasatkin A.S., Nemcov M.V.
Elektrotehnika: Udžbenik za
studenti neelektričari
specijalnosti univerziteta.–M.: Viš
škola, 2003, str. 4-15.

Sadržaj i predmet discipline
"Teorija električnih kola"
Sadržaj discipline čine zadaci
analiza i sinteza linearnog i nelinearnog
električna kola, učenje kako da
i kvalitativno i kvantitativno
stabilno stanje i prolazni procesi,
teče u raznim elektronskim
instrumenata i uređaja.
Predmet teorije kola je razvoj inženjerstva
metode za proučavanje procesa u električnim i
elektronskih uređaja zasnovanih na zamjeni istih
uređaji sa pojednostavljenim modelima, procesi u kojima
opisani su u terminima struja i napona.

Sastav električnog kola

GOST R52002-2003
„Elektrotehnika.
Uslovi i
definicije
osnovni pojmovi"
Električni
lanac
Električni krug -
Ovo
totalitet
uređaja
I
predmeti,
generiranje
put
Za
električni
struja,
elektromagnetna
procesi u kojima
biti opisan sa
koncepti
o
elektromotiv
snaga,
električni
struja
I
električni napon.
Izvori
električni
energije
Prijemnici
električni
energije
Auxiliary
elementi

serijska veza
provodnici
dijagram strujnog kola
Dijagram ožičenja

Paralelna veza
provodnici
dijagram strujnog kola
Dijagram ožičenja

Ključne pretpostavke i
principi teorije kola
Teorija kola pretpostavlja:
svaki element lanca je u potpunosti karakteriziran
odnos između struje i napona
njegove stege, dok se procesi odvijaju
unutrašnji elementi se ne uzimaju u obzir.
U srcu teorije električnih kola
leži princip modeliranja. IN
po ovom principu, realno
elementi kola se zamenjuju njihovim pojednostavljenim
modeli napravljeni od idealizovanih
elementi.

Idealizirani bipolarni elementi

IDE
Idealno
otpornik
Idealno
induktivni kalem
Idealno
kondenzator
Idealno
izvor
voltaža
Idealno
izvor
struja

Koncept električne struje

Električna struja provođenja - fenomen usmjerenosti
slobodni pokreti nosača električni naboj V
tvari ili u praznini, kvantificirano
skalarna vrijednost jednaka vremenskom izvodu od
elektricni naboj nosi besplatno
nosioci naboja kroz razmatranu površinu.
q dq
i (t) lim
t 0 t
dt
q q
i(t) I konst
t t
Konstantna električna struja je konstanta u vremenu
jednosmjerno kretanje nabijenih čestica (naboja).
Uslovni pozitivni smjer struje u proračunima
električni krugovi se mogu odabrati u potpunosti
proizvoljno.

Električne veličine i jedinice
njihova merenja
Trenutna vrijednost struje je
stopa promjene naplate
vrijeme:
q dq
i lim
.
t 0 t
dt
André-Marie
Amper 1775 - 1836
Jedinica struje u SI sistemu je
ampera (A).
elektriku i elektroniku
slajd 4
Dovgun V.P.

Snaga struje. Jedinice struje. Ampermetar.
Naelektrisanje koje teče kroz dati poprečni presek provodnika u
jedinica vremena karakteriše električnu struju.
Struja u krugu se mjeri posebnim uređajem - ampermetrom.
Shema prebacivanja: ampermetar je spojen na električnu mrežu
kolo u seriji sa elementom u kojem mjeri
električna struja.
Ampermetar - električni uređaj za mjerenje jačine struje.
Ampermetar
Ampermetar
laboratorijski tehnički
Ampermetar
demonstracija
AMPER André Marie
(22. januara 1775. - 10. juna 1836.)
francuski fizičar,
matematičar i hemičar
Uslovno
oznaka na
sheme

Koncept stresa

1
A
A E dl FE dl
qA
q
A
B
Edl
B
IN
u A B E dl
A
Električni napon između tačaka A i B električnog kola
(ili razlika potencijala tačaka A i B) je rad
koju vrše sile električnog polja u pomaku
jedinični pozitivni naboj duž proizvoljnog puta od
tačka A do tačke B polja i jednaka je linijskom integralu
jačina električnog polja.

Koncept stresa

w dw
u lim
q 0 q
dq
Napon između tačaka A i B električne
lanci se mogu definirati kao limit
odnosi energije električnog polja w,
potrošeno na prijenos pozitivnih
naboj q od tačke A do tačke B do ovog naelektrisanja u
Jedinica za napon
u SI sistemu - volt (V).
q0

Luiđi Galvani (1737-1798)

Iskustvo Luigija Galvanija sa žabljim nogama

Alessandro Volta (1745-1827)

Galvanska (ili hemijska) ćelija
Alessandro Volta

Koncept EMF-a

elektromotorna sila -
skalar,
brojčano jednak radu
spoljne sile,
potrošeno na
kretanje singla
pozitivan naboj
iznutra izvor iz
stezaljka sa manje
stezni potencijal sa
veliki potencijal.
Bez obzira na prirodu vanjskih sila, EMF izvora
numerički jednak naponu između terminala izvora
energije u odsustvu struje u njemu, tj. idle
pokret.

električni napon. Jedinice
voltaža. Voltmetar
voltmetar -
električni
uređaj za
mjerenja
voltaža.
.
Shema prebacivanja:
voltmetar je uključen
električni krug
paralelno sa tim
element na kojem se nalazi
mjeri napon.
Simbol uključen
sheme
VOLTA Alessandro (1745-1827) talijanski
fizičar i fiziolog
Voltmetar tehnički
Voltmetar
laboratorija
Voltmetarska laboratorija

Koncept moći i energije

w dw
u lim
q 0 q
dq
dw udq uidt
energija,
potrošeno na
kreće se
naplatiti:
dw dq dw
pui
dq dt dt
q
w udq
0
t
uidt

Koncept moći i energije

Instant Power
dio lanca:
dw
str
ui.
dt
t
w(t)
PDT
Snaga
mjereno u
vati (W)
James Watt
1736 – 1819
Energija
mjereno u
džuli (J)
W w(t2) w(t1)
t2
PDT
t1
James Joule
1818 – 1889

Eksperimentalno određivanje snage
električna struja
P U I
1W 1V A

Električno kolo može biti potrošač i
izvor energije
Kada se znaci poklope
napon i strujna snaga
pozitivno. Ovo
odgovara potrošnji
energetski dio kola.
Ako se znakovi ne poklapaju
napon i strujna snaga
negativan. To znači,
da je dio lanca
izvor energije.
ui 0
ui 0

otporni element
Otporni element -
idealizirani element,
što se samo dešava
nepovratna transformacija
elektromagnetna energija u
toplote i drugih oblika energije.

Uslovna grafička oznaka i CVC otpornog elementa

otporni element
Volt-amperske karakteristike nelinearne
otporni elementi
lampa sa žarnom niti
poluvodička dioda

otporni element
Ako je VAC prava linija koja prolazi
kroz
Počni
koordinate,
To
otpornik se naziva linearnim.
Ohmov zakon:
u R Ri R
i R Gu R
R - otpor
Georg Simon Ohm
1789 – 1854
u Ri
Jedinica otpora je Ohm.

otporni element
Ohmov zakon:
i Gu
vodljivost:
G1
Werner von Siemens
1816-1892
R
Jedinica za vodljivost - Siemens
(Cm).
elektriku i elektroniku
Slajd 14
Dovgun V.P.

Električni otpor. Jedinice
otpor. Ohmov zakon za dio kola.
Ohmmetar je električni instrument za mjerenje otpora provodnika.
Definicija: otpor je mjera otpora provodnika
uspostavljanje električne struje u njemu.
Oznaka: R.
Jedinica mjere: 1 ohm.
Definiranje formule:
U
R
I
Om Georg Simon
(1787-1854)
nemački fizičar
- specifična otpornost supstance,
l je dužina provodnika, S je površina poprečne
odsjek provodnika.
Shema prebacivanja:
ommetar se uključuje
slično ampermetru
zajedno sa izvorom napajanja
i varijabilni otpornik
neophodno za
podešavanje nule na skali.
Uslovno
oznaka na
sheme
Ommetarska laboratorija

Grijaći provodnici sa el
struja. Joule-Lenzov zakon.
U I R
A IUt I IRt I Rt
2
PR u R iR Ri R2 GuR2
t
t
t
WR (t) PR dt R i dt G u R2 dt 0
2
R
JOUL JAMES
PRESCOTT
(1818–1889), engleski
fizičar
Lenz Emilius
Kristianovich
(1804-1865),
ruski
fizičar
U
I
R
U
U 2t
A
Ut
R
R

Rad električne struje
!
A Pt
1 J 1W s
1Wh 3600 J
1 kWh 1000 Wh 3600000 J

induktivni element

Li
Weber ampere
karakteristika
N
F
k 1
To
NF

d
e
dt
Michael Faraday (1791-1867)

Zakon elektromagnetne indukcije
Michael Faraday (otvoren 1831.)
d
e
dt
diL
u L e L
dt
1
iL
L
t
u
L
dt
diL
PL u L iL LiL
dt
Ovaj zakon uspostavlja odnos između magnetskog i
električnih pojava.
Formulacija: EMF elektromagnetne indukcije, in
kontura je brojčano jednaka i suprotna u
znak brzine promjene magnetnog fluksa
kroz površinu omeđenu ovom konturom.

kapacitivni element

q=CUc
duC
iC C
dt
iC
dq
dq duC
dt
duC
dt
UC
1
C
t
i
C
dt
duC
PC uC iC cuC
dt

Ekvivalentna kola realnih elemenata električnog kola

ZAKLJUČCI: 1. Što je veća potrebna tačnost, to je veći broj
faktori se uzimaju u obzir, a shema će biti složenija
zamena za svaki element.
2. Kako bi smanjili složenost proračuna, oni imaju tendenciju da koriste
pojednostavljena ekvivalentna kola koja sadrže minimalne
dozvoljeni broj elemenata.
3. Ekvivalentna kola istog elementa mogu imati različita
pogled u zavisnosti od razmatranog frekventnog opsega.

Idealan izvor napona (izvor
napon, EMF izvor) je
idealizirani aktivni element, napon
na čijim stezaljkama ne zavisi od struje kroz njih
stezaljke.
u=e(t)
2
2
str
1
R
u
1
R
e
(t)
i u / Rn (1 / Rn)e(t)
n
n
Idealan izvor napona može biti
smatrati izvorom energije, unutrašnjim
čiji je otpor nula.

Idealan izvor struje (strujni izvor) -
je idealizirani aktivni element,
čija je struja nezavisna od napona
njegove stezaljke.
i=j(t)
u Rni Rn j (t) p Rni 2 Rn j 2 (t)
Idealan izvor struje može se smatrati izvorom
energija sa beskonačno malom unutrašnjom provodljivošću
(beskonačno veliki unutrašnji otpor).

Ekvivalentne šeme stvarnih izvora

Eksterne karakteristike stvarnih izvora

U E RinI
E
J
Rv n
I J Gv nU
Gv n
1
Rv n
J
E
Gv n
Rv n
1
Gv n

Hvala vam na pažnji!!!

Osnovni koncepti topologije kola

Lanac čvor je
nezavisno, ako
ipak vezan za njega
jedna nova grana, ne
pogodno za ranije
razmatrano
čvorovi.
Nacrt kola je
nezavisno, ako
sadrži najmanje jedan
nova filijala,
uključeno ranije
razmatrano
konture.

Komponentne jednadžbe idealiziranih elemenata

uL L
diL
dt
uR = RiR
iR = GuR
iR
t
iL
1
u L dt
L
ur
R
ur
i
G
u = e(t)
i = j(t)
duC
iC C
dt
UC
1
C
t
i
C
dt
u = E – Ri i
i=J-Giu

Matematičko modeliranje grana električnih kola na osnovu komponentnih jednačina

u1 R1i1 L1
u 2 R2i2 ;
di3
u3 L3
;
dt
1
u 4 R3i4
C
di1
e;
dt
t
i
4
dt.

Prvi Kirhofov zakon

Prvi Kirhofov zakon je zakon
ravnoteža struja u razgranatom kolu,
je formulisan za čvorove električnog kola.
Kaže: algebarski zbir struja u
bilo koji čvor električnog kola u bilo kojem
trenutak vremena je jednak nuli, tj.
m
i
k 1
k
(t) 0
I1 - I2 - I3 + J = 0.

Kirchhoffov drugi zakon

Drugi Kirhofov zakon je zakon
balans napona u zatvorenim prostorima
lanci, formulisani za konture
električni krug.
Piše: algebarski
suma
napon u bilo kojem zatvorenom
krug u bilo kom trenutku
jednako nuli:
n
u
k 1
k
(t) 0

Kirchhoffov drugi zakon

Druga formulacija drugog
Kirchhoffov zakon: algebarski
zbir emf u bilo kojem zatvorenom
krug u bilo kom trenutku
vrijeme je jednako algebarskom
zbir padova napona
elementi ovog kola:
m
e
k 1
k
n
(t) uk (t)
k 1

Primjer 1

uR1 uba uJ uR 2 u12 uR3 ucd uR 4 0
e1 e4 R1i1 u J u12 R2i2 R3i3 R4i4

Primjer 2

1
di
Ri idt L
e(t)
C
dt

Glavni zadaci teorije kola

x(t) x1 (t), x2 (t),..., xn (t)
S(t)s1(t),s2(t),...,sm(t)
Zadaci analize kola su zadaci u kojima
poznat spoljnim uticajima x(t),
određuju konfiguraciju kola i parametre
lančana reakcija S(t).
Zadaci sinteze su zadaci koji zahtijevaju
odrediti strukturu i parametre kola po
data reakcija lanca S(t) na neke
spoljni uticaj x(t).