1

Наставна средствафизике

2

Класификација 3 – прилагођенаобради у оквиру предмета основна наставна средства очигледна дводимензионална и тродимензионалнанаставна средства

помоћна лабораторијска опрема наставна средства из механике чврстих тела наставна средства из механике течних и гасовитихтела

наставна средства из молекуларне физике и топлоте наставна средства из електростатике иелектродинамике

наставна средства из акустике наставна средства из оптике наставна средства из атомске и нуклеарне физике посебни уређаји и збирке

Наставна средства изелектростатике иелектродинамике

Наставна средства изелектростатике

НС из магнетизма

МС из електромагнетизма

2

4

НС из електростатике

Средства за добијање статичкихнаелектрисања

Индикатори наелектрисања

Модели у електростатици

5

НС из магнетизма

Магнети и магнетне игле

Модели у области наставе о магнетизму

Инструменти из магнетизма

6

НС из електромагнетизма

Извори електричне струје Хемијски извори струје

Мрежни исправљачи као извори струје

Извор наизменичног напона

Електрични мерни инструменти Основни делови електричних мерних инструмената

Основни параметри електричних мерних инструмената

Принцип рада електричних мерних инструмената

Проширивање мерног опсега амперметра и волтметра

Универзални мерни инструмент

3

7

НС из електромагнетизма

Демонстрациони електрични мерни инструменти. Амперметар, волтметар, галванометар, ватметар

Елементи струјних кола Отпорници

Кондензатори

Индуктивни калемови и трансформатори

Апарати, уређаји и модели у електромагнетизму

Комплети делова у електромагнетизму

8

НС из електростатике

Средства за добијање статичкихнаелектрисања

Индикатори наелектрисања

Модели у електростатици

9

Електростатика

античка грчка, 500 п.н.е. – ћилибарпривлачи комаде сламе када сепротрља

трење ђонова обуће о вунени тепих сушење веша у машинама кесе у продавници балони када се протрљају лепе се за

зид у свим појавама имамо посла са

статичким електрицитетом –наелектрисањима објашњење: у супстанци постоје

наелектрисања

4

10

постоје два типа –позитивно (стакло кадасе протрља свиленомтканином) и негативно(свилена тканина наконтрљања о стакло)

Ебонитна шипка (чврстапластика) – негативнонаелектрисање -вунена/животињскокрзно позитивнонаелектрисање

11

Шарл де Фе – први показао постојање дватипа наелетрисања смоласто и

Стакласто

Бенџамин Френклин (1706-1790) им је даоданашње називе

12

Наелектрисања, електрони, протониИзноси масе и нелектрисања електрона су билинепознати до краја 19 века.

np

ep

pe

mm

mm

qq

1836

||||

Ceq

kgm

e

e

19

31

106.1

101.9

Неутрони нису наелектрисани

1C 1C ((CoulombCoulomb==КулонКулон))= = 6.25 x 106.25 x 101818 електронаелектрона!!!!!!..

5

13

Наелектрисавање тела

Атом је неутралан

Раздвајање наелектрисања – трењем

у батеријама услед хемијских процеса

битно је да се не креирају ни уништавајувећ само одвајају – закон одржања: укупна количина наелектрисања јеконстантна

да ли овај закон важи увек?

14

У акцелераторима

креирањеелектронско-позитронског пара

и обрнуто

али и у тимпроцесима сеодржаванелектрисање!

15

Наелектрисавање контактом

Електроскоп

6

16

Наелектрисавање индукцијом. Поларизација

наелектрисање без додира – први начин

17

Наелектрисање индукцијом. Поларизација “-” шипка

18

Наелектрисање индукцијом. Поларизација “+” шипка

наелектрисање без додира – другиначин

7

19

НС за добијање статичкихнаелектрисања

Једноставна Стаклена шипка/свила

Ебонитна шипка/крзно

Сложенија Електрофор

Инфлуентна машина

Ван де Графов генератор

20

Електрофор

Изумитељ(и) Швеђанин Johan Carl Wilcke, 1762 Алесандро Волта, 1775 Бенџамин Френклин (18. век)

ήλεκτρον + ϕέρω - носилац/ималацнаелектрисања

http://osnove.tel.fer.hr/pokusioe/ELEKTROFOR/Elektrofor1.htm

Конструкција једноставногелектрофора http://www.as.wvu.edu/phys/rotter/phys

201/6_Electricity/Electrostatics.htm

21

Конструкција једноставногелектрофора

8

22

Инфлуентна(електрофорна) машина

Конструисана око 1880. одстране Британскогизумитеља ЏејмсаУимшрста

Електростатички генераторвисоког напона (100 000 Волти)

Примена Наелектрисавање тела Пуњење кондензатора Напајање вакуумских цеви, ...

23

Инфлуентна(електрофорна) машина

Делови Два диска од изолатора – ротирају у

супротним смеровима и имајуравомерно распоређенеалуминијумске сегменте

Два кондензатора типа лајденскебоце – капацитивности по 500 pF

Два пара четкица на крајевима двејуметалних шипки

Два покретна метална лоптастапроводника између којих скачеварница

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=Zilvl9tS0Og&feature=endscreen

24

Инфлуентна(електрофорна) машина

Шема радаинфлуентне машине Сектори супредстављенипокретним квадратима, контактне четкицестрелицама.

Црвена боја –позитивнанаелектрисања, зелена - негативна

9

25

Ван де Графов генератор

Електростатички генераторза добијање веома високихнапона - милиони волти

Али је струја редамикроампера

Користи покретну траку заприкупљањенаелектрисања на шупљојметалној кугли

26

1. Позитивнонаелектрисана шупљаметална сфера

2. Електрода са четкицом3. Горњи ваљак од

изолацијског материјала4. Страна траке са

поизитивнимнаелектрисањем

5. Супротна страна тракеса негативнимнаелектрисањем

6. Доњи проводни ваљак7. Уземљена доња

електрода8. Узмљена кугла која

служи за пражњењегорње сфере

9. Искра произведенаразликом потенцијала

10. http://www.youtube.com/watch?v=SAqiVF7g2rc

27

Индикатори наелектрисања

Електростатичко клатно Куглица од зовине, сунцокретове сржи, алуминијумске

фолије или неког другог лаког изолаторског материјалаобешена о свилени или најлонски конац

Приближавањем наелектрисаном телу помера се изравнотежног положаја и тако показује присуствонаелектрисања на телу

Електроскоп

Електрометар

10

28

Електростатичко клатно

29

Електростатичко клатно

Две врсте наелектрисања иразелектрисавање

30

•Већина тела у природи је електронеутрална•Степен наелектрисаности се одређује електроскопом

11

31

ЕлектроскопЕлектроскоп

ИзолаторИзолатор

МеталниМеталнилистићилистићи

ПроводникПроводник

32

33

Електроскоп/електрометар

Је у ствари кондензатор одређенекапацитивности, Q=CU, може да сеотклони максимално за напон од око 4 kV

Око 5 pF

12

34

Једноставна реализацијаелектроскопа

а b

Slika 3.3 – 2 а – elektroskopi spojeni provodnikom b – elektroskopi spojeni izolatorom

35

Кулонов закон и Кулоновавага

36

Модели у електростатици

Линије електричног поља Електростатичке перјанице (“вишеструкиелектроскоп”)

Еквипотенцијалне тачке, линије, површи

13

37

ЛинијеЛиније електричногелектричног пољапољаЛинијеЛиније електричногелектричног пољапоља ::a. Смер је у смеру E у свакој тачки. E је тангента на линију.b. Почињу од (+) или бесконачности и имају крај у (-) или бесконачностиc. Број линија је пропорционалан јачини електричног пољаd. За хомогено поље, линије су паралелне и на једнаким растојањимаe. Линије електричног поља се не секу. то значи да једнозначно

дефинишу електрично поље

38

Линије поља су• Усмерене радијално однаелектрисање

• Централно симетричне у односу нанаелектрисање

• Растојање суседних линија расте саповећањем растојања однаелектрисања (поље постајеслабије)

Линије поља су• ……• ……• ……

“+” тачкасто наелектрисање “-” тачкасто наелектрисање

+ -

39

Eлектрично поље два позитивнатачкаста наелектрисања

+

+

14

40

Eлектрично поље једног позитивног иједног негативног тачкастогнаелектрисања

+

-

41

Перјаница

42

Перјаница

15

43

Расподела наелектрисања напроводницима

Slika 3.5 – 1 Naelektrisanja na provodniku

44

Слика 3.5 – 2 Faradejev kavez

45

Тела са шиљком - громобран

Slika 3.5 – 3Sveća u blizini šiljka

16

46

Модел громобрана

Slika 3.6 – 1 Model Frenklinovog gromobrana

47

Балони су наелектрисани истоименим наелектрисањима. Ако су “-”, кад се приближи игла између њих електрони у

металу, услед индукције, скупе на доњи крај игле и прекоруке одлазе у земљу.

Врх игле је сада позитивно наелектрисан и привлачинегативно наелектрисане балоне.

На позитивно наелектрисаном шпицу долази до пражњења. Линије електричног поља у близини шпица су велике густине У ваздуху су присутни носиоци наелектрисања, (настали

космичким зрачењем), који у јаком пољу имају довољнуенергију да врше даљу јонизацију.

Настали јони разелектришу балоне.

48

Колбеова електростатичка мрежица Показује да се наелектрисања распоређују поспољњој површи тела

Савитљива мрежица која има папирне листиће

17

49

Проводници и изолатори

проводник – има слободне носиоцеелектрицитета који могу да се крећу кроз њега

изолатор – нема слободне носиоце .... полупроводник – има али не толико колико имапроводник

суперпроводник – проводи наелектрисања безгубитака

проводници – метали – проводници прве врсте проводници – електролити и гасови –проводници друге врсте

50

Електрично поље за велику “+”равномерно наелектрисану плочу

Линије поља су• праве• Под правим углом усмерене према споља• Простор између суседних је константан (поље је константно тј. униформно)

+ + +

+ + + + + + + + ++ ++

51

Електрично поље велике “-”равномерно наелектрисане плоче

-- -

- - -- - -- - -- --

18

52

Електрично поље пара паралелнихсупротно наелектрисаних плоча

+ + +

+ + + + + + + + ++ ++

-- -

- - -- - -- - -- --

+ + +

+ + + + + + + + ++ ++

-- -

- - -- - -- - -- --

53

+ + +

+ + + + + + + + ++ ++

-- -

- - -- - -- - -- --

54

да ли је поље између две наелектрисанеплоче баш скроз хомогено?

19

55

Расподела наелектрисања нанеуниформном проводнику

56

што је шиљак већи јаче јеи поље око тог делапроводника

тела са шиљком –громобрани

Електрично пражњење –појава варница око тела

57

Модел кондензатора

Расклопиви кондензатор

20

58

Лајденска боца Ewald Georg von Kleist

1745. (медицинскабоца)

Pieter van Musschenbroek уЛајдену

Кондензатор обликачаше

59

Цилиндрични кондензатор

диелектрик између двапроводна слоја

Један је фолија а другиексер са водом – између јепластика или стакло

60

“+” наелектрисанелектрофордотакне ексер

Електрони иду саексера наелектрофор

Ексер ће бити “+”наелектрисан аоблога боце “-”

21

61

Електрични потенцијал инапон електрично поље убрзава наелектрисање оно добија кинетичку енергију механичка аналогија

62

Кондензатори

уређаји за складиштење наелектрисања (радио апарати, компјутери, блицеви, за дефибрилацију у медицини, ...)

електронеутрални су у целини од чега зависи количина електрицитета на плочама?

од напона од физичких карактеристика самог кондензатора

63

Диелектрици –повећањекапацитивности кондензатора-поларизација

диелектрик смањује уследполаризације јачину пољаизмеђу плоча кондензатора –смањује се и напон између њихпри истој количининаелектрисања на плочама. следи да има већукапацитивност

молекули диелектрика сеполаризују. услед тога се наповршини диелектрика ближојоблогама кондензатора формираслој супротних наелектрисањауслед чега на плоче долазе додатнанаелектрисања – повећава јој секапацитивност

22

64

НС из магнетизма

Магнети и магнетне игле

Модели у области наставе о магнетизму

Инструменти из магнетизма

65

Магнети

Откриће магнета-Магнезија (Мала Азија) прва употреба за навигацију – компаси због оријентације у правцу Земљинихполова и полови магнета су добили име –северни и јужни

данас – примена – за добијање струје, медицинску дијагностику, снимање, брзивозови - левитација, ...

66

Магнети

Имају два пола(северни и јужни -North & South) Полови не могу дасе одвоје Исти се одбијају, различити привлачеЏилбертов моделмагнета

23

67

Дељење магнета – шта седобија?

Ако наставимо да делимо магнете шта добијамо?

Одвајање полова магнета је немогуће

Докле уопште има смисла да делимо и шта се добија “накрају”?

68

Боје у означавању полова?

69

Магнети

24

70

НС

Магнети Шипкасти

Потковичасти – појачавају поље у једном делупростора и чине га приближнијим хомогеном –користе се код инструмената са покретнимкалемом

Прстенасти магнети

71

НС

Магнетна игла са стожером

Чување: спаривањем - спајају се супротни полови

Не треба да падају

Ни да се греју

72

Модели у областимагнетизма

Модел “молекуларне грађе” магнета Затворена кутија са зидовима од провидногматеријала у којој се налази 20 магнетнихигала

Лаким ударцима се постигне њихова хаотичнаоријентација

Приближи се онда перманентни магнет којиизазива оријентацију у једном смеру

Тиме је моделирано намагнетисавањеспољашњим мангетним пољем

25

73

Модели у областимагнетизма

Гвоздени опиљци за приказ изгледалинија магнетног поља

74

Опиљци и магнетно поље

75

26

76

Наставна средства изелектромагнетизма

Извори електричне струје

Хемијски извори струје

Мрежни исправљачи као извори струје

Извори наизменичног напона Трансформатори

77

Наставна средства изелектромагнетизма

Електрични мерни инструменти Основни делови електричних мернихинструмената

Основи параметри електричних мернихинструмената

Принцип рада електричних мернихинструмената

Проширивање мерног опсега амперметра иволтметра

Универзални мерни инструмент

78

Наставна средства изелектромагнетизма

Демонстрациони електрични инструменти. Амперметар, волтметар, галванометар, ватметар.

Елементи струјног кола Отпорници Кондензатори Индуктивни калемови и трансформатори

Апарати, уређаји, модели у електромагнетизму Комплети делова за огледе изелектромагнетизма Комплет за једносмерну струју Комплет за наизменичну струју

27

79

Електромагнети

Ерстед – почетак 19. века – показао да струја ствара окосебе магнетно поље – проводник је електромагнет

80

Извори струје

81

Просто електрично коло

Конвенција: смер струје је смер кретања слободнихпозитивних наелектрисања (када би их било): од позитивногпола извора ка негативном!

+

-

28

82

КОЛОКОЛО ЈЕДНОСМЕРНЕЈЕДНОСМЕРНЕ СТРУЈЕСТРУЈЕ

Ems

83

ЕлектромоторнаЕлектромоторна силасила (Ems (Ems -- ))

•Снага извора

AVWIdt

dq

dt

dAP ,

•У извору електричне енергије се неелектричнаенергија (механичка, топлотна, хемијска, светлосна, ...) претвара у електричну. •Нелектрисања се раздвајају (преносе се супротноод смера поља)

Udq

Udq

dq

dA

84

Хемијски извори струје

Засновани на претварању хемијскеенергије у електричну – галванскиелементи Лекланшеов суви елемент Вестонов елемент Акумулатори Оловни Челични

Сви имају позитивну и негативнуелектроду и одговарајући електролит

29

85

До 18. века је електрицитет произвођен трењеми инфлуенцом.

1789. године Галвани случајно открива да сесвеж жабљи батак грчи када се један крај жицестави на његов нерв а другим додирује метланаплоча на којој се налази

Претпоставка: нерви и мишићи су уследживотних процеса наелектрисани па кроз жицунастаје пражњење “животињског” наелектрисања– слично као код лајденске боце.

86

Волтин елемент

Волта 1796. састављапрви извор трајнеелектричне струје –волтин елемент

Волтино објашњење-дваразличита метала придодиру са истом течношћусе наелектришу доразличитих потенцијала

Има напон око 1 волтПроста електричнаћелија: сумпорнакиселина је електролит

87

Електричне батерије

Волтина батерија – првабатерија коју је направио Волтаспајајући различите метале (илиугљеник) – електрохемијскаћелија

30

88

Галвански елементи

У кристалној решетци цинка налазе се позитивни јони Zn2+

који се одвајају од метала под дејством привлачне силедиполних момената молекула воде и одлазе у раствор

Плочица постаје наелектрисана негативно а течност око њепозитивно.

Електрично поље које настаје на такав начин тежи да вратијоне на плочицу.

Када се успостави равнотежа број јона који у јединицивремена прелазе са плочице у течност биће једнак бројујона који из течности дођу на плочицу.

Између плочице и течности тада постоји одређена разликапотенцијала, тзв. контактни напон. Колики је тај напонзависи од врсте метала и врсте течности.

Метална плочица (нпр. од цинка) се потопи у воду или електролит(сумпорну киселину). На додиру електроде и течности се формира тзв. двојни електрични слој.

VU Znrastvor 34,0

89

Галвански елементи

Овај систем је извор електромоторне силе :

VZnrastvorrastvorCuZnCu 1,1)()(

На бакарну електроду долазе позитивни јони бакра из раствора, а одговарајућаконтантна разлика потенцијала је VU rastvorCu 76,0

VU Znrastvor 34,0

90

Волтин елемент се не употребљава јерњегова струја брзо слаби са временомуслед покривања бакарне плочеводоником

Лекланшеов суви елемент има и данаспримену – батерије у уређајима (пљоснатеи ваљкасте).

31

91

Сува батерија

Цинк је растворен у сувој електролитичкој пасти. Када је колозатворено, електрони цинка путују ка позитивној електроди(угљенику). Временом, електроде се истроше и постају “мртве”

92

У металном (цинк) суду налази се воденираствор нишадора коме је додат скробни лепакда би се добила каша

Цинкани суд је негативан пол а позитиван пол јеугљенична шипка која се налази у врећицинапуњеној мангандиоксидом (MnO2) и графитом

И суд и врећица су заливени смолом да вода неби испарила (батерија није у потпуности сува).

Напон је око 1,5 волта.

93

Акумулатори

Хемијски извор струје већег напона икапацитета

“пуњива” батерија Непогодан за наставу због: Штетних испарења Спонтаног пражњења (од стајања) Осетљивост на кратак спој Гломазност (запреминска и масена)

Принцип рада је интересантан

32

94

Оловни акумулатор

Електроде су оловне плоче

Електролит је водени раствор сумпорнекиселине

Када се повежу на извор једносмерногнапона врши се пуњење – услед хемијскереакције настаје поларизација електрода

Напуњен акумулатор је електрохемијскисистем

(-)Pb/H2SO4/PbO2(+)

95

Оловни акумулатор Негативна електрода је плоча од чистог олова Позитивна је исто оловна али је на њој приликомпуњења настала оксидација олова у олово оксид.

При пражњењу се врши обрнут процес Електролит је сумпорна киселина густине 1,18-1,19

g/cm3. При пуњењу се густина електролита повећава а припражњењу смањује

PbО2 +2H2SO4+ Pb 2PbSO4 +2H2Oпражњење

пуњење

Сумарни хемијски процеси су

96

Оловни акумулатор

Поларизациони напон међу електродаматј. ЕМС износи 2,5-2,8 V

Радни напон је 2,0 V

Минимални до кога сем да се празни је 1,8 V

“батерије оловних акумулатора” - од 3 до6 редно везаних батерија

Радни напон је тако 6, односно12 V

33

97

Вестонов елемент

Изум из 1893. Има константну ЕМС утоку дугог временскогинтервала

Репродуцибилна је По правилу не служи каоизвор већ као стандардза мерење напона, баждарењепотенциометара, ...

На 20оС ЕМС је 1,0183 V

1850-1936

98

Вестонов елемент

Лева електрода је уконтакту са Hg а десна сакадмијум амалгамом

Изнад живе је пастамеркуро-сулфата Hg2SO4а изнад кадмијумамалгамасу кристаликадмијум сулфата

Обе цеви су напуњене доврха раствором кадмијумсулфата и затворенеплутом и парафином.

1850-1936

99

Вестонов елемент

Из амалгама у раствор одлазејони кадмијума и пошто свакиоставља по 2 електронаамалгам је наелектрисаннегативно

Равнотежна вредностнаелектрисања се постиже кадаисти број јона кадмијума оде ураствор и врати се у амалгам

Ствара се потенцијалнаразлика јер Hg електрода јепозитивна према електроди одамалгама

1850-1936

34

100

Мрежни исправљачи каоизвори струје

Исправљачи, претварачи, усмерачи , .. наизменичне струје

засновани на особини неких материјалада пропуштају струју само у једном смеру(директни смер) док у другом (инверзни) пружају веома велики отпор. Полупроводнички

Електронски (са електронским цевима)

101

Полуталасни

Пуноталасни

102

Извори наизменичног напона

Градска мрежа, 220 V, 50 Hz Подела према напону

Мали напони, 0-40 V Ниски напони, 40-250 V Високи напони, > 250 V

Према фреквенцији Извори ниске, 50 Hz Звучне Високе учестаности

Извори малих напона чија аудио учестаност имафреквенцију од 20-20000 називају се и тонгенератори.

35

103

Трансформатори

220 V постоји у градској електричнојмрежи

Мале и ниске напоне добијамотрансформатором

принцип рада

104

Магнетно поље проводника саструјом. Амперов закон

магнетна пропустљивоствакуума

откриће Ерстеда из 1820.

105

36

106

Електромагнетна индукција

107

Од чега зависи ефекат?

108

37

109

Флукс магнетног поља

свака промена флукса изазиваелектромоторну силу

110

Фарадејев закон индукције иЛенцово правило

индукована електромоторна сила (ЕМС) у свакојпроводној контури има такво магнетно поље даоно компензује промену флукса која је изазвалањегово стварање.

(Јасно) објашњење знака “–” се назива Ленцовимправилом

111

Илустрација Ленцовогправила

38

112

Индуктивност

– Електромагнетна индукција – стварање ЕМСуслед променљивог магнетног флукса

Трансформатори – уређаји који се састоје од двакола. Промене у једном стварају могућност да сеу другом индукује струја жељеног напона ијачине уз веома мале губитке у преносу.

ефикасност оваквих уређаја се дефинишењиховом индуктивношћу

113

Међусобна индуктивност

114

Међусобнаиндуктивност

флукс се мења само услед промене јачинеструје у овом случају

Промена струје у првом колу индукује ЕМСу другом

М коефицијент међусобне индукције

јединицакоефицијента М јеХенри, 1 Н = 1 Vs/A

39

115

Самоиндукција

према Фарадејевом закону и Ленцовом правилусвака промена флукса доводи до стварањаЕМС

значи и у самом колу у коме се мења флукс се(само)индукује ЕМС по истим правилима као и удругом колу

Самоиндукована ЕМС је, према томе

L – коефицијент самоиндукцијекалема. Ако има N намотаја

116

Трансформатори

117

Трансформатори

Сем као извори они су и објекатпроучавања јер су често саставни деловидругих електричних уређаја

Мрежни трансформатор Језгро и два намотаја (примар и секундар) Примар се везује за 220 V

На секундару се добија: 2,4,6,8,10, …, 24 V

40

118

Аутотрансформатор

Један намотај Снижавајући и повишавајућиаутотрансформатор

119

Румкорфов индуктор

Извор пулсирајуће струје високог напона Даје напон потребан за пражњења у ваздуху У Гајслеровим цевима За напајање Теслиног трансформатора, ... За паљење кола – бобина – акумулатор нема довољан напон

да скочи варница код свећице Делови

Језгро од трака трансформаторског гвожђа Секундарног намотаја са већим бројем навојака у којима се

индукује ЕМС Примарног намотаја који се напаја једносмерним напоном од

10-12 V из акумулатора или исправљача Нафовог чекића тј. електромагнетног прекидача Кондензатора (спречава варничења на прекидачу)

120

41

121

Румкорфов индуктор

Крајеви секундара имају вертикалнестубиће са кружним отворима кроз који супровучене металне игле – обично једна сашиљком а једна са диском.

122

Напомене Варница између шиљка и диска скаче независно од тога да

ли је правилно везан индуктор на полове (диск – катода, игла– анода) Када су правилно везани варница погађа диск ближе центру Када нису добро везани ближе ободу

Код провере рада индуктора растојање игле и диска не смеда буде веће од 100 мм, да не би дошло до пробијањаизолације

Диск и игла, и везе према потрошачима се не дирају рукамада не би дошло до електричног удара

Ако не дође до прескакања варнице између диска и иглетреба подесити контакте ...

Водити рачуна о могућем прегревању

123

Теслин трансформатор

Извор струје високог напона и високеучестаности

Демонстрира настајање високофреквентних Теслиних струја

Трансформација напона

Рад високофреквентног осцилаторног кола

Електромагнетно поље

Резонанција

Коронско пражњење

Светљење гаса, ...

42

124

125

Семинарски радови

Електрични мерни инструменти у настави физике Принцип рада

Примена у настави – преглед градива по разредима укојима се користе за демонстрацију и мерења

Термометри Подела

Принцип рада

Примена у настави...

Сила трења

126

Електрични мерниинструменти

ЕМ енергија се трансформише у механичкуенергију неког покретног дела у инструменту(калем, комад гвожђа) који је повезан саказаљком Деловање магнетног поља на проводник са струјом Магнетног поља струје у једном калему на струју у

другом калему, ...

Врсте Магнетоелектрични Електромагнетни електродинамички

43

127

Магнетоелектрични –инструменти са покретнимкалемом, поље перманетног

потковичастог магнета делујена наелектрисања у покрету(струју у калему) - Амперовасила

спирала Из једнакости механичког и

момента магнетног пољаследи да је угао скретањапропорционалан јачини струје

128

Карактеристике Осетљиви, класа тачности 0,1 Угао скретањаје линеарна функција јачине струје, односнонапона

Скала је линеарна

Уз исправљачки елеменат служи и за мерењанаизменичне струје

129

Електромагнетни –инструменти са мекимгвожђем,

44

130

131

Елементи струјних кола

Отпорници

Кондензатори

Инуктивни калеми

132

Смисао Омовог закона

VA

R

UI

R

UI ;

][

][][ ;

1. Електрична струја и напонсу пропорционални једнодругом.

2. Да ли Омов закон може дасе примени на свеотпорнике? НЕ. Нису свиотпорници “омски”!

45

133

Отпорност и њена температурназависност

СпецифичнаСпецифична отпорностотпорност (()) је карактеристика материјала. СпецифичнаСпецифична отпорностотпорност некогнеког материјаламатеријала (у SI) јеотпорност жице дужине 1 m попречног пресека 1 m2

направљеној од тог материјала.

mm

m

S

LR

2

][

S

LR

S

L

1

-- СпецифичнаСпецифична отпорностотпорност

СпецифичнаСпецифична проводностпроводност

134

Температурна зависност отпорности

KC

T

o

11

)10

– температурски коефицијент отпорности.

Tемпературна зависност отпорности се користи у отпорнимтермометрима, у термисторима и у другим уређајима где јепотребно да се измери мала промена температуре.

Т

0

135

Отпорници

За регулисање струје на жељену јачину(осигурачи)

Проводници одређене форме која даје познатуотпорност и максималну дозвољену јачину струјекоја не мења особине отпорника

Најчешће у облику намотане жице

Услови Мали температурски коефицијент промене отпорности

Мала електромоторна сила (на споју са бакром)

46

136

Отпорници Врсте Са чеповима Серијски повезани саотвором у који може дасе уметне месинганичеп

Са клизним контактом реостат

Са преклопницима – отворени жичаниспирални отпорници сапреклопницима

Декадне кутије

137

Кондензатори

Лајденска боца Расклопиви демонстрациони

кондензатор

У зависности одкапацитивности Стални Променљиви

У зависности од диелектрика Ваздушни електролитички

138

47

139

140

Индуктивни калемови итрансформатори

пригушнице

Индуктивни отпор

Индуктивне декаде (mH)

141

Компоненте електричних кола

• Батерије (извори енергије)

• Проводници који повезујуелементе кола

• отпорници (сијалице, електричниуређаји , жице,…)

• Кондензатори, диоде, ...

• Прекидачи …

Дијаграм кола на скици може да изгледа другачије одреалног кола. Међутим, концептуално он је тачан!

I

48

142

Princip rada sinhronog generatoraPrincip rada sinhronog generatora

Princip rada se bazira na elektromagnetnog indukciji.

de

dt

143

Princip rada sinhronog generatoraPrincip rada sinhronog generatora

144