53
Elektrostatika i električna struja Tehnička fizika 2 01/03/2019 Tehnološki fakultet

1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

  • Upload
    others

  • View
    18

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

osta

tika

i ele

ktr

ičn

a s

tru

jaT

eh

nič

ka

fizik

a2

01/0

3/2

019

Tehnolo

škifa

kultet

Page 2: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Te

hn

ička

fiz

ika

2 / F

izik

a

2

•P

risustv

o n

a p

redavanjim

a5 b

od

•Labora

torijs

ke v

ježbe

10 b

od

•T

est zadaci 1

10 b

od

•T

est zadaci 2

10 b

od

•T

est te

orija

I 10 b

od

•T

est te

orija

II 10 b

od

•Z

avrs

niis

pit 4

5 b

od

Page 3: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Te

hn

ička

fiz

ika

2 / F

izik

a

2

•T

est te

orija

I 12. aprila

2019.

-E

lektr

osta

tika

i M

agnetizam

-O

ptika

•T

est te

orija

II 31. m

aja

2019.

-A

tom

ska fiz

ika

-N

ukle

arn

a fiz

ika

Page 4: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

osta

tika

, e

lektr

ičn

a s

tru

ja

Obla

st fizik

ekoja

razm

atr

a v

rste

naele

ktr

isanja

i

kulo

novsku inte

rakciju

, fo

rmiranje

ele

ktr

ičnog p

olja

,

ele

ktr

ični dip

ol, k

apacitiv

nost

i kondenzato

re.

•N

aele

ktr

isanje

tije

la i K

ulo

nov z

akon

•E

lektr

ično p

olje

•G

ausov z

akon

•E

lektr

ični pote

ncija

l i napon

•K

apacitet

•E

lektr

ična s

truja

i e

lektr

om

oto

rna s

ila

•O

mov z

akon z

a jednosm

jern

u s

truju

. K

irhofo

va p

ravila

Page 5: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Sis

tem

je

din

ica

•S

I In

tern

ational S

yste

m o

f U

nits

•O

snovne v

elič

ine:

•�����

��č�

�����

� am

per

[A]

•Iz

vedene

velič

ine:

•S

ila

N

jutn

1N=1

kgm/

s�•

Energ

ija

D

žul

1J=1

N m

•N

aele

ktr

isanje

K

ulo

n

1C

=1 A s

•E

lektr

ični pote

ncija

l V

olt 1V

=1� �

•O

tporn

ost O

m

1Ω=1

V/A

Page 6: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Sta

tičkie

lektr

icite

tS

tatički e

lektr

icite

t je

je

dn

a v

rsta

ele

ktr

ičn

e e

ne

rgije

ko

ja z

a

razlik

u o

d e

lektr

ičn

e s

tru

je m

iru

je.

De

fin

iše

se

ka

o n

ae

lektr

isa

nje

uzro

ko

va

no

ne

ravn

ote

žom

e

lektr

on

a n

a p

ovrš

ini m

ate

rija

la.

Ne

ravn

ote

ža

ele

ktr

on

a p

roiz

vo

di e

lektr

ičn

o p

olje

ko

je m

ože

biti

mje

ren

o i m

ože

utica

ti n

a d

rug

e o

bje

kte

u o

ko

lini.

Ele

ktr

osta

tički p

rob

oj je

pre

no

s n

ae

lektr

isa

nja

izm

u tije

la

različ

ito

g e

lektr

ičn

og

po

ten

cija

la.

Ele

ktr

osta

tičko n

ae

lektr

isa

nje

se

u v

ećin

i sluča

jeva

stv

ara

d

od

iro

m i o

dva

jan

jem

dva

slič

na

ili

različ

ita

ma

teri

jala

.

Na

pri

mje

r, s

tatički e

lektr

icite

t se

ge

ne

riše

ka

da

ba

lon

trl

jam

o o

ko

su

.

Page 7: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

osko

phtt

ps:/

/ww

w.y

outu

be.c

om

/watc

h?v=

4U

ngg

xP

VC

Yw

Page 8: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano
Page 9: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano
Page 10: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Na

ele

ktr

isa

nje

•A

tom

e s

ačin

javaju

pozitiv

no n

ael. jezgro

(nukle

us)

malih

dim

enzija

(re

da v

elič

ine o

ko 10

"#$ %)

oko k

oje

g s

e n

a

rela

tivno v

elik

om

rasto

janju

(oko 10

"#& %)

kreću n

egativno

naele

ktr

isani ele

ktr

oni.

•D

imenzija

jezgra

je o

ko 1

0 h

iljada p

uta

manja

od p

rečnik

a

ato

ma. M

asa e

lektr

ona o

ko 1

840 p

uta

manja

od m

ase

pro

tona.

�=1.6

0∙10

"#* C

oJedin

ica je k

ulo

n C

oE

lektr

oni im

aju

negativno n

aele

ktr

isanje

, a p

roto

ni pozitiv

no

Page 11: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ku

lon

ov z

ako

n

•K

ulo

nov z

akon d

efiniš

e s

ilu izm

eđu d

va n

aele

ktr

isanja

:

+ ,=

1 4./ &0 #0

� ��

�=1 4./ &

=9∙10

* Nm� /C

•K

ulo

novska s

ila d

jelu

je n

a lin

iji izm

eđu n

aele

ktr

isanja

,

privlačna je z

a s

upro

tna n

aele

ktr

isanja

, a o

dbojn

a z

a

naele

ktr

isanja

isto

g z

naka.

Page 12: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ap

ara

tura

za

pro

vje

ru

Ku

lon

ovo

gza

ko

na

Page 13: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ku

lon

ov z

ako

n

•K

ulo

nov z

akon d

efiniš

e s

ilu izm

eđu d

va n

aele

ktr

isanja

:

+ ,=

1 4./ &0 #0

� ��

/ &=10

"* 36.C� /N

m�

/ &=8

,85∙10

"#�

C� Nm�

���

+%6

Page 14: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ku

lon

ov z

ako

n

Page 15: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

op

olje

•D

efinic

ija e

lektr

ičnog p

olja

:

�=+ 7 0 &

=1 4./ &

0 ���⃗ �•

Vekto

r �⃗/�

je jedin

ični vekto

r polo

žaja

(ort

vekto

r)

•Jedin

ica z

a jačin

u e

lektr

ičnog p

olja

je N

/C (

V/m

)

•P

erm

itiv

nost

vakuum

a:

/ &=8

.85∙10

"#� 9� /:

%�

Page 16: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Odre

diti

tačku

Piz

među

na

ele

ktr

isanja

q1

=1,5μ

Ci

q2=

2,3μ

Cu

kojo

jje

ele

ktr

ično

po

ljenu

la.

Rasto

janje

izm

eđu

q1

iq2

je13

cm

.

Page 17: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Odre

diti ele

ktr

ično p

olje

ele

ktr

ičnog d

ipola

na o

si koja

spaja

naele

ktr

isanja

. R

asto

janje

izm

eđu n

aele

ktr

isanja

je d

.

•D

vije

je

dn

ake

ko

ličin

e n

ae

lektr

isa

nja

su

pro

tno

g

zn

aka

na

izvje

sn

om

ra

sto

jan

ju lčin

e e

lektr

ičn

i

dip

ol.

•E

lektr

ičn

i m

om

en

t d

ipo

laili

dip

oln

im

om

en

t

p=

ql

•E

l. m

om

en

t d

ipo

laje

ve

kto

r čiji

se

pra

va

c

po

kla

pa

sa

oso

m d

ipo

la,

a s

mije

rm

u je

od

ne

ga

tivn

og

ka

po

zitiv

no

m n

ae

lektr

isa

nju

.

Page 18: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Lin

ije (

siln

ice

) e

lektr

ičn

og

po

lja

•Lin

ije (

siln

ice)

ele

ktr

ičnog p

olja

su

linije

koje

pokazuju

sm

jer

vekto

ra

polja

u b

ilo k

om

tre

nutk

u.

•B

roj lin

ija p

o jedin

ici površ

ine k

oja

je o

kom

ita n

a lin

ije

pro

porc

ionaln

a je jačin

i ele

ktr

ičnog p

olja

u o

dređenom

pro

sto

ru

•Jedin

ica z

a e

lektr

ični fluks je

;<= >

Φ @=�

∙A⃗=�

ABC D

Page 19: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

o p

olje

na

ele

ktr

isa

ne

sfe

re

• Φ= ∮

�FA

• A=4

.��

•�=

# $GH I

, J=

•�∙

A=, H I

Page 20: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

i flu

ks i G

au

so

v z

ako

n

Ele

ktr

ični fluks k

roz z

atv

ore

nu p

ovrš

inu p

roporc

ionala

n

je n

aele

ktr

isanju

unuta

r te

površ

ine.

Φ=K�

FA=

1 / &L0 M

N MO#

Flu

ks v

ekto

ra e

lektr

ičnog k

ola

kro

z p

roiz

voljn

u z

atv

ore

nu

površ

inu S

jednak je a

lgebars

kom

zbiru n

aele

ktr

isanja

unuta

r te

površ

ine,

podje

ljenim

sa / &

.

E

S

Page 21: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a p

ote

ncija

lna

en

erg

ija

•Energ

ija č

estice s

obzirom

na p

olo

žaj u e

lektr

ičnom

polju

zove s

e e

lektr

ična p

ote

ncija

lna e

nerg

ija.

� P=

1 4./ &0 #0

� �•

Pro

mje

na p

ote

ncija

lne e

nerg

ije e

lektr

ičnog p

olja

jednaka je r

adu k

oji

je p

otr

ebno u

ložiti da s

e

naele

ktr

isanje

pom

jeri iz jednog p

olo

žaja

u d

rugi

Q=� PR

−�PT

Page 22: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

i p

ote

ncija

l i n

ap

on

•Elek

trični p

otenci

jal tač

ke ele

ktričn

og po

lja je k

olični

k po

tencija

lne en

ergije

i naele

ktrisa

nja u t

oj tačk

i.

b=� c 0

1V

=1 J C

Poten

cijal na

elektr

isane

sfere

polup

rečnik

a r:

b=1 4./ &0 �

•Razl

ika po

tencija

la izm

eđu dv

ije tač

ke A i

B u

elektr

ičnom

polju

naziva

se ele

ktričn

i napon

U izm

eđu tih

tač

aka.

o RT=b

R−b T

Page 23: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

i p

ote

ncija

l i n

ap

on

o RT=b

R−b T

o RT=� PR

−�PT

0

o RT=Q 0

Q=0∙

oRa

zlika p

otenci

jala ili

napon

između

tačaka

A i B j

ednak

je rad

u koji

treba

izvrši

ti da s

e jedin

ično n

aelekt

risanj

e pre

nese iz

tačke

A u tač

ku B.

Page 24: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Pitanje

:

Ele

ktr

ičnin

apo

niz

među

tačaka

AiB

je100

V.

Kolik

ira

d

izvrš

isila

kojo

mele

ktr

ično

polјe

de

luje

na

kuglic

u

nae

lektr

isa

nu

količ

inom

naele

ktr

isanja

od

10μ

Cpri

pre

mešta

nju

kuglic

eiz

tačke

Au

tačku

B?

Page 25: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ka

pa

cite

t iz

olo

va

no

g

pro

vo

dn

ika

Po

ten

cija

l sfe

re p

olu

prečn

ika

r je

:

b=1 4./ &0 �

Slij

ed

i 0=

4./ &�

bO

dn

os q

/Vza

vis

i sa

mo

od

po

lup

rečn

ika

sfe

re i

na

ziv

a s

e K

AP

AC

ITE

T I

ZO

LO

VA

NO

G

PR

OV

OD

NIK

A. 1 r���

F=1 �

��C

1 sC��

Ka

pa

cite

t sfe

re je

:

9=0 b=4

./ &�

Page 26: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

o p

olje

izm

u d

vije

su

pro

tno

na

ele

ktr

isa

ne

po

vrš

ine

•Elek

trično

polje: b T−b

R=−

t�F

u=−�

Fv &

�=o F

[1 V m]

+⃗=0�

d

Page 27: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ko

nd

en

za

tori

i e

lektr

ičn

i ka

pa

cite

t

•K

on

de

nza

tori

su

ele

ktr

on

ički e

lem

en

ti č

ija je

ulo

ga

sku

plja

nje

i č

uva

nje

ele

ktr

ičn

og

na

ele

ktr

isa

nja

u s

tru

jno

m

kru

gu

. S

asto

je s

e o

d d

vije

me

taln

e p

loče

ko

jesu

međ

uso

bn

o r

azm

akn

ute

, a

pro

sto

r iz

međ

u n

jih isp

un

jen

je

ne

kim

die

lektr

iko

m.

•K

ap

acite

t ko

nd

en

za

tora

je

ko

ličin

a n

ae

lektr

isa

nja

ko

ja

mo

že

sta

ti n

a n

jeg

ove

ploče

pri

od

ređ

en

om

izn

osu

na

po

na

,

te s

e m

ože

od

red

iti p

o f

orm

uli:

9=0 o

[1 F

=1 C V]

9=0 o=

0 �F=

0 0 / &AF=/ &A F

9

=/ &A F�A=

0 / &

9=// &

A F

Page 28: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

En

erg

ija p

loča

sto

gko

nd

en

za

tora

•K

ad

a s

e d

vije

je

dn

ake

ra

zn

oim

en

e k

olič

ine

ele

ktr

icite

ta

razd

vo

je,

izvrš

i se

ra

d.

Pri

ra

zd

va

jan

ju s

iste

m je

ste

ka

o

po

ten

cija

lnu

en

erg

iju.

•S

ličn

o p

ri n

ae

lektr

isa

va

nju

ko

nd

en

za

tora

do

lazi d

o

se

pa

racije

na

ele

ktr

isa

nja

i t

ako

do

ako

mu

lacije

ele

ktr

ičn

e

po

ten

cija

lne

en

erg

ije je

dn

ake

sp

olja

šn

jem

ra

du

ko

ji je

izvrš

en

pri

to

m.

•N

eka

je

u t

oku

vre

me

na

t k

olič

ina

ele

ktr

icite

ta 0`

pre

mje

šte

na

sa

je

dn

e n

a d

rug

u e

lektr

od

u k

on

de

nza

tora

.

U`=,` >

•Sto

ga

po

veća

nje

na

ele

ktr

isa

nja

na

ele

ktr

od

am

a d

q`

iza

ziv

a p

rom

jen

u p

ote

ncija

lne

en

erg

ije d

E`

�=tF

�‚=t

oF0`

=t0` 9F0

`=0� 29

=1 29o� =1 20o

, &

Page 29: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja

•U

sm

jere

no k

reta

nje

naele

ktr

isanja

generiše e

lektr

ičnu s

truju

.

•N

eophodni uslo

vi za n

asta

nak e

lektr

ične s

truje

:

–P

osto

jan

je s

lob

od

nih

no

sila

ca

na

ele

ktr

isa

nja

–P

osto

jan

je e

lektr

ičn

og

po

lja k

oje

usm

jera

va

slo

bo

dn

e n

osio

ce

na

ele

ktr

isa

nja

ko

ji se

in

ače

na

laze

u h

ao

tičn

om

kre

tan

ju

•S

vi m

ate

rija

li u v

ećoj ili

manjo

j m

jeri s

adrž

e n

osio

ce

naele

ktr

isanja

.

•M

ate

rija

li se d

ijele

na:

–P

rovo

dn

ike

, ko

nce

ntr

acija

slo

bo

dn

ih n

osila

ca

10��

cm"}

–P

olu

pro

vo

dn

ike

, ko

nce

ntr

acija

od

10~ −

10�#

cm"}

–Iz

ola

tore

, ko

nce

ntr

acija

ma

nja

od

10� cm

"}

Page 30: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja

•K

ada s

e p

rovodnik

unese u

ele

ktr

ično p

olje

:

–D

ola

zi d

o r

azd

va

jan

ja n

ae

lektr

isa

nja

i u

sm

jere

no

g k

reta

nja

–N

asta

je e

lektr

ičn

a s

tru

ja k

oja

kra

tko

tra

je

•D

a b

i str

uja

bila

tra

jnog k

ara

kte

ra n

eophodno je d

a:

–P

osto

ji p

rovo

dn

a s

red

ina

–P

osto

ji tr

ajn

o e

lektr

ičn

o p

olje

, o

dn

osn

op

ote

ncija

lna

ra

zlik

a k

oja

se

ostv

aru

je p

om

oću

ne

ko

g izvo

ra e

lektr

ičn

e e

ne

rgije

.

Page 31: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja

•Jačin

a e

lektr

ične s

truje

definiš

e k

olič

inu n

aele

ktr

isanja

koja

u

jedin

ice v

rem

ena p

rođe k

roz p

oprečni pre

sje

k p

rovodnik

a.

�=F0 F�

1 C s=1

A•

Za s

tacio

nara

n p

roto

k n

aele

ktr

isanja

jačin

a s

truje

je k

onsta

ntn

a. �=

0 �•

Konvencija

:–

Sm

jer

ele

ktr

ičn

e s

tru

je je

dn

ak je

sm

jeru

kre

tan

ja p

ozitiv

nih

no

sila

ca

n

ae

lektr

isa

nja

, o

d v

iše

g k

a n

iže

m p

ote

ncija

lu.

–E

lektr

on

i u

me

talim

a s

e k

reću

u s

up

rotn

om

sm

jeru

od

sm

jera

e

lektr

ičn

e s

tru

je.

Page 32: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja

•G

ustina s

truje

se d

efiniš

e k

ao jačin

a s

truje

po jedin

ici

površ

ine p

oprečnog p

resje

ka p

rovodnik

a:

�=F� FA

�=

� A•

Gustina s

truje

je v

ekto

rska v

elič

ina:

�=t�⃗

∙F ⃗

Page 33: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja

•A

ko s

e n

osio

ci naele

ktr

isanja

kreću u

jednom

sm

jeru

onda je s

truja

jednosm

jern

a i n

e m

ijenja

sm

jer.

•A

ko s

e n

osio

ci naele

ktr

isanja

kreću u

oba s

mje

ra s

truja

je

naiz

mje

nič

na i m

ijenja

sm

jer

kao p

oslje

dic

a p

rom

jene s

mje

ra

ele

ktr

ičnog p

olja

.

Page 34: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja-e

lektr

om

oto

rna

sila

•Z

atv

ore

no e

lektr

ično k

olo

se s

asto

ji od izvora

ele

ktr

ične

energ

ije i s

polja

šnje

g d

ijela

kola

.

•Iz

vor

sadrž

i je

dan p

ol na v

išem

, a jedan n

a n

ižem

pote

ncija

lu.

•U

str

ujn

om

kolu

nem

a n

agom

ilavanja

naele

ktr

isanja

.

Ista

količ

ina n

aele

ktr

isanja

prođe k

roz s

vaki pre

sje

k s

polja

šnje

g

kola

i izm

eđu p

olo

va

ele

ktr

ičnog izvora

.

Page 35: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja-e

lektr

om

oto

rna

sila

•P

ozitiv

ni nosio

ci naele

ktr

isanja

definiš

u s

mije

r str

uje

:

u s

polja

šnje

m d

ijelu

kola

pod d

ejs

tvom

ele

ktr

ičnog p

olja

nosio

ci se k

reću o

d p

ozitiv

nog k

a n

egativnom

polu

.

unuta

r ele

ktr

ičnog izvora

se k

reću o

d n

egativnog k

a

pozitiv

nom

polu

, tj. supro

tno d

ejs

tvu s

ile e

lektr

ičnog p

olja

, ta

ko

da je p

otr

ebno u

ložiti ra

d z

a k

reta

nje

naele

ktr

isanja

supro

tno

dejs

tvu e

lektr

ične s

ile.

Page 36: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ele

ktr

ičn

a s

tru

ja-e

lektr

om

oto

rna

sila

•E

lektr

om

otr

ona

sila

se d

efiniš

ekao

rad u

trošen

po

jedin

ici

naele

ktr

isanja

koje

pro

lazikro

zpoprečnipre

sek

uele

ktr

ičnom

izvoru

.

/=Q 0

b=� 9

•E

lektr

om

oto

rna

sila

nije

sila

.

•O

dređuje

se k

ao r

azlik

a p

ote

ncija

la izm

eđu p

olo

va

neopte

rećenog

ele

ktr

ičnog

izvora

kro

zkoji

ne p

rotiče

ele

ktr

ična

str

uja

.

Page 37: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Om

ov z

ako

n z

a d

io p

rovo

dn

ika

•P

od d

ejs

tvom

ele

ktr

ičnog

polja

E n

a s

vaki slo

bodni ele

ktr

on u

meta

lu d

jelu

je e

lektr

osta

tička s

ila e

Ezbog č

ega s

e o

n u

brz

ava:

��=%

�⃗G

dje

je m

masa e

lektr

ona.

•U

toku s

udara

sa jonom

, brz

ina d

rift

apada n

a n

ulu

, zatim

brz

ina r

aste

i n

ajv

eća je u

tre

nutk

u p

red n

ovi sudar:

tFs

v� � &

=�� %tF

�� &

s <=�� %

�=��

�je

po

kre

tljiv

ost i m

jeri

se

u <= ��

Page 38: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Om

ov z

ako

n z

a d

io p

rovo

dn

ika

•G

ustina s

truje

J:

�=�s

=�s < 2

=�� � %

�=��

gdje

je �

specifič

na e

lektr

ična

provo

dnost

u jedi

nicam

a A/V

m.•

Gustina e

l. s

truje

u p

rovodnic

ima je lin

earn

o p

roporc

ionaln

a e

l.

polju

. O

vo je O

mov z

akon u

difere

ncija

lnom

oblik

u.

�⃗=��

•S

pecifič

na e

lektr

ična p

rovodnost:

�=�

� � %=�

Page 39: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Om

ov z

ako

n z

a d

io p

rovo

dn

ika

•S

pecifič

na e

lektr

ična p

rovodlji

vost

mate

rija

la:

�=��

1 Ωm

=Sm"#

•S

pecifič

na e

lektr

ična o

tporn

ost

mate

rija

la:

�=1 � Ω

m•

Ele

ktr

ični otp

or

hom

ogenog p

rovodnik

a:

–Z

avis

i o

d p

riro

de

ma

teri

jala

,–

Du

žin

e p

rovo

dn

ika

l,–

Po

prečn

og

pre

sje

ka

S. �=

�� A

Page 40: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Om

ov z

ako

n z

a d

io p

rovo

dn

ika

•O

mov z

akon:

jačin

aele

ktr

ične

str

uje

koja

pro

lazikro

zneki

pro

vodnik

sra

zm

jern

aje

naponu n

a k

raje

vim

a t

og p

rovodnik

a i

obrn

uto

sra

zm

ern

a n

jegovom

otp

oru

.

�=o � A

•P

rovodnik

im

a o

tpor

od 1

Ω a

ko k

roz n

jega p

rotiče s

truja

od 1

A

kada je n

a n

jegovim

kra

jevim

a n

apon 1

V.

Page 41: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Om

ov z

ako

n z

a d

io p

rovo

dn

ika

•O

tporn

ostm

eta

lase javlja

uslje

dsudara

slo

bodnih

nosila

ca

naele

ktr

isanja

(ele

ktr

ona)

sa

pozitiv

nim

jonim

akrista

lne

rešetk

e.

•Povećanje

mte

mpera

ture

:

povećava

se b

rzin

akre

tanja

slo

bodnih

ele

ktr

ona

ijo

na

rešetk

e;

ele

ktr

oninaila

ze

na

većiotp

or

pri

kre

tanju

.

Kod

nekih

pro

vodnik

a(g

rafit,

ele

ktr

olit

i) o

tpor

opada

sa

pora

sto

mte

mpera

ture

-te

rmič

kikoeficije

nt

negativan.

Kod

nekih

mate

rija

lau b

lizin

iapsolu

tne

nule

otp

or

je jednak

nuli

-superp

rovodnic

i.

Page 42: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Om

ov z

ako

n z

a p

rosto

ele

ktr

ičn

o k

olo

•P

rosto

ele

ktr

ičn

oko

losa

drž

i:

ele

ktr

ičn

iiz

vo

rE

MS

;

jed

an

otp

orn

ik.

•S

tru

jap

rola

zikro

z:

ele

ktr

ičn

iiz

vo

r, i

otp

orn

ikR

.

•E

lektr

ičn

iiz

vo

rim

au

nu

tra

šn

juo

tpo

rno

st

Ru

:is

tastr

uja

pro

tiče

kro

zo

tpo

rR

iu

nu

tra

šn

jio

tpo

rR

u je

rsu

red

no

ve

za

ni.

•O

mo

vza

ko

n:

Jačin

a s

tru

je u

pro

sto

m e

lektr

ičn

om

ko

lu s

razm

ern

a je

EM

S u

ko

lu

a o

brn

uto

sra

zm

ern

azb

iru

sp

olja

šn

jeg

iu

nu

tra

šn

jeg

otp

ora

.

�=o

�+� �

R

/, ��

+-

Page 43: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ve

ziv

an

je o

tpo

rnik

a

•Veziv

anje

otp

orn

ika:

redno,

para

leln

o.

•R

edno

veziv

anje

:

•U

kupan n

apon n

a k

raje

vim

a e

lektr

ičnog izvora

jednak je z

biru

napona n

a k

raje

vim

a p

oje

din

ih o

tporn

ika.

•K

roz

sve

otp

orn

ike

pro

tiče

ista

str

uja

.

o=o #

+o�+

⋯+o N

o=�� #

+�� �

+⋯+�

� N=�

� �� �

= L� M

N MO#

R1

R2

Rn

Re

Page 44: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ve

ziv

an

je o

tpo

rnik

a

•P

ara

leln

oveziv

anje

:

•S

loženo

razgra

nato

kolo

•N

apon n

a k

raje

vim

a p

oje

din

ih o

tporn

ika isti.

•S

truja

kro

zgra

nu

ele

ktr

ičnog

izvora

jednaka

je z

biru

str

uja

kro

z

gra

ne

kola

.�=

� #+� �+

⋯+� N

�=o � #

+o � �

+⋯+

o � N=

o � �1 � �

= L1 � M

N MO#

R1

R2

Rn

Re

Page 45: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Kir

ho

fova

pra

vila

•O

snovniele

menti

ele

ktr

ičnog

kola

:

čvor,

gra

na,

zatv

ore

na

kontu

ra.

•I K

irhofo

vo

pra

vilo

:

Alg

ebars

kizbir

jačin

astr

uja

u n

ekomčvoru

ele

ktr

ičnog

kola

jednak

jenuli.

•Z

bir

jačin

astr

uja

koje

utiču

u č

vor

ele

ktr

ičnog

kola

jednak

je

zbiru

str

uja

koje

ističu

izčvora

.

•P

riračunanju

zbira

važe

pra

vila

:

str

uje

koje

utiču

u č

vor

su

pozitiv

ne,

str

uje

koje

ističu

izčvora

su

negativne.

•Z

ačvor

A:

� #+� �−

�=0

�=�

�+� #

R1

R

R2

E1

E2

AB

I1I

I2

L� �

=0N MO

#

Page 46: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Kir

ho

fova

pra

vila

•II

Kirhofo

vo

pra

vilo

važiza

zatv

ore

ne

kontu

rekola

koje

sadrž

e

jedan

iliviš

egenera

tora

iotp

ora

.

Alg

ebars

kizbir

ele

ktr

om

oto

rnih

sila

iele

ktr

ootp

orn

ihsila

(R*I

)

jednak

je n

uli.

L�−

��=0

•Z

bir n

apona z

a z

atv

ore

no s

trujn

o k

olo

jednak je n

uli.

Page 47: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Kir

ho

fova

pra

vila

R1

R

R2

E1

E2

AB

I1

I

I2

−�#+

��+�

#� #=0

−��+

��+�

���=

0

� #�#−

� #+�

�−� ��

�=0

o RT=�

�=−� �

� �+�

�=−� #

� #+�

#

Page 48: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ra

d s

na

ga

i t

op

lotn

o d

ejs

tvo

ele

ktr

ičn

e s

tru

je

•P

otr

ošnja

ele

ktr

ične

energ

ijepodra

zum

ijeva

nje

no

pre

tvara

nje

u d

ruge

oblik

eenerg

ije.

•U

ređaji

u k

ojim

a s

e e

lektr

ična e

nerg

ija p

retv

ara

u d

rugi

vid

energ

ijenaziv

aju

se p

otr

ošači.

•U

zavis

nosti

od p

otr

ošača

ele

ktr

ična

energ

ijase

pre

tvara

u:

mehanič

ku

(ele

ktr

om

oto

r),

toplo

tnu

(otp

orn

ik),

svje

tlosnu

(sija

lica),

hem

ijsku

(akum

ula

tor)

...

Page 49: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ra

d s

na

ga

i t

op

lotn

o d

ejs

tvo

ele

ktr

ičn

e s

tru

je

•P

ri p

rotica

nju

ele

ktr

ičn

estr

uje

kro

zp

otr

ošač

slo

bo

dn

i

no

sio

cin

ae

lektr

isa

nja

se

kreću

od

viš

eg

ka

niž

em

po

ten

cija

lu.

•p

ote

ncija

lna

en

erg

ijan

osio

ca

na

ele

ktr

isa

nja

se

sm

an

uje

uslje

du

tro

še

no

gra

da

na

pre

ba

civ

an

jen

osio

ca

na

ele

ktr

isa

nja

sa

viš

eg

na

niž

ip

ote

ncija

l.

•E

lektr

ičn

ae

ne

rgija

ko

jase

tro

šikro

zp

otr

ošač

jed

na

ka

je

pro

izvo

du

na

po

na

na

nje

go

vim

kra

jevim

a i n

ae

lektr

isa

nja

ko

jekro

zp

otr

ošač

pro

tiče

.

FQ=F

0 bR−

b T=F

0∙o

Page 50: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ra

d s

na

ga

i t

op

lotn

o d

ejs

tvo

ele

ktr

ičn

e s

tru

je

•U

ku

pa

n r

ad

(o

dn

osn

o e

ne

rgija

):

Q=tF

Q=t�

oF�=

o��

� &Q=

��� �=

o� ��

Pri

ko

nsta

ntn

om

na

po

nu

, ra

d e

lektr

ičn

e s

tru

je je

dn

ak je

pro

izvo

du

n

ap

on

a, jačin

e s

tru

je i v

rem

en

a p

rotica

nja

str

uje

.E

ne

rgija

ko

jase

pre

da

po

tro

šaču

u je

din

icivre

me

na

od

go

va

rasn

azi

ko

jutr

eb

au

ložitid

a s

e u

ko

luo

drž

ista

lna

str

uja

:

�=FQ F�

=o∙�

=��� =o� �

Sn

ag

a e

lektr

ičn

e s

tru

je je

dn

aka

je

pro

izvo

du

jačin

e e

lektr

ičn

e s

tru

je

i n

ap

on

a(r

azlik

ep

ote

ncija

la).

�=F0 F�

�=o �

Page 51: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Ra

d s

na

ga

i t

op

lotn

o d

ejs

tvo

ele

ktr

ičn

e s

tru

je

•K

ad

a s

tru

jno

ko

lo s

ad

rži sa

mo

me

taln

i p

rovo

dn

ik (

pro

vo

dn

ik p

rve

vrs

te)

sva

en

erg

ijase

pre

tva

rau

to

plo

tu:

po

d d

ejs

tvo

me

lektr

ičn

og

po

ljae

lektr

on

ise

ub

rza

va

ju;

po

veća

va

se

njih

ova

kin

etička

en

erg

ija;

pri

liko

msu

da

rasa

jon

ima

kri

sta

lne

reše

tke

ele

ktr

on

ip

red

aju

en

erg

ijujo

nim

a;

en

erg

ijajo

na

se

po

veća

va

uslje

dče

ga

se

pro

vo

dn

ikza

gri

java

;u

pro

vo

dn

iku

se

stv

ara

ko

ličin

ato

plo

ten

araču

ne

lektr

ičn

ee

ne

rgije

.

•A

ko

ne

po

sto

ji d

rug

a v

rsta

en

erg

ije, to

plo

tna

en

erg

ija je

je

dn

aka

rad

uko

jiiz

vrš

ie

lektr

ičn

astr

uja

-D

žu

lov

za

ko

n:

�=o��

=��� �=

o� ��

J

Page 52: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Pitanja

:

1.

Kulo

nov z

akon,

napiš

i fo

rmulu

i o

bja

sni čla

nove,

jedin

ice.

2.

Napis

ati izra

z z

a e

lektr

ični pote

ncija

l, n

apis

ati

mje

rnu

jedin

icu z

a p

ote

ncija

l i obja

sniti čla

nove.

3.

Obja

sniti riječim

a p

oja

m r

ela

tivne d

iele

ktr

ične

konsta

nte

?

4.

Definis

ati r

ečim

a e

lektr

ični dip

ol, n

apis

ati izra

z z

a

ele

ktr

ični dip

oln

im

om

ent i obja

sniti

čla

nove u

izra

zu.

Kako je u

sm

ere

n e

lektr

ični dip

oln

i

mom

ent?

Page 53: 1 Elektricna struja 02 - tf.unibl.org · • Otpornost Om 1Ω=1 V/A. Stati č ki elektricitet Stati č ki elektricitet je jedna vrsta elektri ... Definiše se kao naelektrisanje uzrokovano

Pitanja

:

1.

Napis

ati izra

z z

a G

ausov

zakon,

obja

sniti zakon

rečim

a i o

bja

sniti čla

nove.

2.

Definiš

i je

din

icu 1

A!

3.

Napiš

i je

din

icu z

a jačin

u e

lektr

ičnog p

olja

!

4.

Pokazati v

ezu izm

eđu C� /N

m� i F

/m!

5.

Pokazati v

ezu izm

eđu N

/C i V

/m!