ELEKTROTEHNIKA – VAJE_2del

JOŽE PLAVEC

Novo mesto, september 2016

ZAPOREDNI ELEKTRIČNI KROG

21 III Tok je enak.

2

1

2

1

R

R

U

U Delitev napetosti v premem sorazmerju z upornostjo.

21 UUUG Napetost vira UG je enaka vsoti padcema napetosti U1 in U2 (Zakon napetostne zanke)

21 RRRN Nadomestna upornost.

OBREMENJEN DELILNIK NAPETOSTI

Obremenjen delilnik napetosti

B

BN

RR

RRRR

2

21 Nadomestna upornost

N

G

R

UI Tok I

11 RIU Padec napetosti U1

12 UUUU GB Padec napetosti U2 in UB

2

22

R

UI Tok I2

213 III Tok I3

MOSTIČNO VEZJE

Mostično vezje

43

4

21

2

RR

R

RR

RUU GM Mostična napetost

4

3

2

1

R

R

R

R pogoj za ravnotežje mostičnega vezja

Mostično vezje je je v ravnotežju, ko je mostična napetost UM enaka 0V.

KRATEK STIK IN ODPRTE SPONKE

Kratek stik v električnem tokokrogu pomeni nič ohmsko (kratkostično) povezavo dveh

polov. Med tema dvema poloma teče kratkostični tok, kar ima za posledico povečanje

toka v vezju, lahko pa tudi uničenje vezja, zaradi prevelikega toka.

Odprte sponke v električnem tokokrogu pomeni visoko ohmsko (prekinjeno) povezave

med dvema poloma, kar ima za posledico prekinitev toka med tema dvema poloma.

1

Elektrotehnika_vaja 8 Zaporedni električni krog

1. Kaj velja za napetost in tok v zaporednem električnem krogu?

2. Kaj pravi drugi Kirchhoffov zakon ali zakon napetostne zanke?

3. V spodnjem vezju zapiši za zanko 1 drugi Kirchhoffov zakon. Kolikšna je napetost U5

, če je U2=4 V in U4=5 V ?

4. Viru napetosti UG=12V priključimo ZAPOREDNO vezavo dveh uporov z upornostjo

R1=2 k in R2=4 k.

a. Nariši vezavo. Označi tokove in napetosti v vezju.

b. Izračunaj nadomestno upornost RN in tok I.

c. Izračunaj padca napetosti U1 in U2 .

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

2

Elektrotehnika_vaja 9 Zaporedni električni krog

1. Na zaporedno vezavo uporov R1 , R2 in R3 priključimo vir napetosti UG :

a. Napiši enačbo nadomestne upornosti RN .

b. Napiši enačbo toka I , ki je enak skozi vse upore. Uporabi Ohmov zakon.

c. Napiši enačbe padcev napetosti U1 , U2 in U3 . Uporabi Ohmove zakone.

2. Imamo vir napetosti UG=12 V in upore R1=1 k , R2=2 k in R3=3 k.

a. Nariši vezje, da bo veljala enačba RN=R1+R2+R3 .

b. Izračunaj tok I in padce napetosti U1 , U2 in U3 .

3. Zaporedna vezava dveh uporov ima podatke: R1= 6 k , R2= 2 k , U1= 15 V .

Izračunaj napetost U2 in priključeno napetost U na zaporedno vezavo dveh uporov.

4. Z voltmetrom, katerega merilno območje UV=50 V in notranja upornost RV=1 M,

želimo meriti napetosti do U=300 V. Nariši vezje in izračunaj ohmsko upornost

predupora RP .

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

3

Elektrotehnika_vaja 10 Zaporedni električni krog

1. Izračunaj, kolikšni so električni potenciali v točkah A, B in C ?

2. Izračunaj upornost R2 delilnika napetosti tako, da bo napetost U2=8V.

3. Določi vezavo uporov v odvisnosti od položaja stikala.

a. Kako sta vezana upora R1 in R2 , če je stikalo v trenutnem položaju A?

b. Kako sta vezana upora R1 in R3 , če je stikalo v položaju B?

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

4

Elektrotehnika_vaja 11 Sestavljeni električni krog

1. Imamo vir napetosti UG=12V, upore R1=2k , R2=2k in R3=2k.

a. Nariši vezje, da bo veljala enačba 32

32

1RR

RRRRN

.

b. Izračunaj tokove I1 , I2 , I3 , padce napetosti U1 , U2 in U3 .

2. Izračunaj, koliko kažeta ampermeter IA in voltmeter UV ?

Slika: Obremenjen delilnik napetosti

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

5

3. Nariši obremenjen delilnik napetosti, ki je priključen na napetostni vir UG=7 V in ima upornosti

R1=2 k , R2=10 k in RB=10 k .

a. Izračunaj bremensko napetost UB !

b. Kolikšen je tok I napetostnega vira , če spremenljivemu bremenu nastavimo zelo veliko

upornost RB (odprte sponke) ?

6

Elektrotehnika_vaja 12 Sestavljeni električni krog

1. Izračunaj, koliko kaže voltmeter UV in pri kateri upornosti R1 je mostično vezje v

ravnotežju?

Slika: Mostično vezje

2. Nariši mostično vezje, ki je priključeno na napetostni vir UG=12 V in ima upornosti R1=2 k ,

R2=6 k , R3=2 k in R4=3 k .

a. Izračunaj mostično napetost UM !

b. Kolikšen je tok I napetostnega vira, če povežemo pola mostične napetosti skupaj,

tako da je UM =0 V (RM=0 , kratek stik) ?

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

7

3. Viru napetosti z napetostjo UG=12 V priključimo sestavljeno vezavo petih uporov z upornostmi R1=1

k , R2=2k , R3=4 k , R4=4 k in R5=1 k. Izračunaj vse moči na uporih !

8

4. Slika prikazuje sestavljeno vezje.

Slika: Sestavljeno vezje

Izračunaj tok I skozi ampermeter in napetost U2 na voltmetru. Podatki vezja so: Vir napetosti U=10 V, upornosti

R1=5 k , R2=2 k , R3=2 k , R4=3 k .

9

Elektrotehnika_utrjevanje Utrjevanje

1. O čem govori Ohmov zakon? V tabelo vpiši vrednost tretje veličin pri poznanih dveh

veličinah. Tabela: Vrednost U, I in R

I=100 A R=100 U= V

U=12 V R=300 I= mA

U=2,2 V I= 10 mA R=

2. Kaj pravi zakon tokovnega vozlišča? Iz slike izračunaj tok I2 !

Slika: Tokovno vozlišče

3. Kaj pravi zakon napetostne zanke? Iz slike izračunaj napetost U1 !

Slika: Napetostna zanka

4. Napiši lastnosti in zakonitosti delilnika toka in delilnika napetosti.

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

10

5. Kolikšno upornost ima RX , če skozi žarnico teče tok 2A?

6. Določi tok skozi upor R1 , če generator daje napetost 10V.

R1=R2= R3=R4= 5

R5=R6= 15

R7= 10

11

Elektrotehnika_vaja 13 Eelektrični krogi

Sestavljena vezava z upori R1=1k , R2=3k , R3=6k in R4=4k je priključena na

napetost vira UG=12V. Koliko nam kažeta ampermeter in voltmeter:

a) če se prekine vez v točki A

b) če nastane kratek stik med točkama A in B

(Rešitev: a) Voltmeter kaže 0V, ampermeter pa 3mA ; b) Voltmeter kaže 8V in ampermeter

4mA )

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

12

Elektrotehnika_vaja 14 Eelektrični krogi

VZPOREDNI ELEKTRIČNI KROG

Če vežemo plus pole elemente skupaj in minus pole elemente skupaj, dobimo vzporedno vezavo.

ZAKONITOSTI:

Napetost je enaka.

Tok se razdeli. Pritekajoči tok je enak vsoti odtekajočih tokov.

Skupna prevodnost je enaka vsoti prevodnosti elementov.

Obratna skupna upornost je enaka vsoti obratnih upornosti elementov ali

𝑅𝑁 =𝑅1 ∙ 𝑅2𝑅1 + 𝑅2

Če je 𝑅1 = 𝑅2 , potem je

𝑅𝑁 =𝑅12

𝐼 = 2 ∙ 𝐼1

Če je 𝑅1 = 𝑅2 = 𝑅3 , potem je

𝑅𝑁 =𝑅13

𝐼 = 3 ∙ 𝐼1

Naloga

Imamo petdeset vzporedno vezanih uporov z enako upornostjo 2 k. Vzporedna vezava je priključena

na napetost 10 V. Izračunaj nadomestno upornost, tok skozi posamezni upor in skupni tok.

(Rešitev: )

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

13

ZAPOREDNI ELEKTRIČNI KROG

Če vežemo minus pol prvega elementa na plus pol drugega elementa, dobimo zaporedno vezavo.

ZAKONITOSTI:

Tok je enak.

Napetost se razdeli. Vsota napetosti v zanki je enaka nič.

Skupna upornost je enaka vsoti upornosti elementov.

𝑅𝑁 = 𝑅1 + 𝑅2 +⋯

Če je 𝑅1 = 𝑅2 , potem je

𝑅𝑁 = 2 ∙ 𝑅1

𝑈 = 2 ∙ 𝑈1

Če je 𝑅1 = 𝑅2 = 𝑅3 , potem je

𝑅𝑁 = 3 ∙ 𝑅1

𝑈 = 3 ∙ 𝑈1

Naloga

Imamo petdeset zaporedno vezanih uporov z enako upornostjo 2 k. Zaporedna vezava je priključena

na napetost 10 V. Izračunaj nadomestno upornost, napetost na posameznem uporu in skupni tok.

(Rešitev: )

14

Elektrotehnika_utrjevanje Utrjevanje

1. Za spodnjo vezavo izračunaj nadomestno upornost in toka vira.

(Rešitev: RN=66,5 , I=150 mA )

2. Koliko kaže ampermeter, če sklenemo stikalo?

(Rešitev: IA=1mA)

3. Koliko kaže voltmeter, če spremenimo položaj stikala?

(Rešitev: UV=4V)

Ime: Priimek: Oddelek: Skupina: Datum:

15

4. Koliko nam kažeta ampermeter in voltmeter, če točki A in B povežemo skupaj (kratek

stik)?

(Rešitev: IA=2.4mA; UV=2.4V)