Upload
doliem
View
235
Download
1
Embed Size (px)
Ohmov zakon. Električni otpor.
(električna )struja usmjereno
gibanje naboja (elektrona)
Jakost električne
struje s
CA
jakost električne struje je količina naboja q koja prođe
vodičem u vremenu t
metali dobri vodiči
el. struje
slobodni elektroni iz
metalne veze
nositelji su naboja
količina naboja koja prođe metalnim
vodičem presjeka S u vremenu t
tvSenq
V
NnNeq _ t
tnevS
t
qI
I
v
S e–
e–
e–
e–
Mikroskopska slika električne struje
metalni vodič presjeka S
V
Nn
gustoća broja nositelja
(volumna koncentracija naboja)
nositelji naboja su
elektroni (q = –e) koji se
gibaju prosječnom
brzinom v
Gustoća
električne struje 2m
A
S
nevSj
mikroskopski
Ohmov zakon (za dio strujnog
kruga)
UAB
B A
B A I R
A
V
Električni otpor
S1
Električna vodljivost
metali > 0 T > R >
poluvodiči < 0 T > R < izolatori = R =
Električni otpor vodiča
(žice)
L
S m
Električna otpornost
Električna provodnost 1K temperaturni
koeficijent otpora
Ovisnost otpora o temperaturi
Kirchhoffovi zakoni temelje se na zakonima očuvanja
električnog naboja i energije u električnim krugovima.
• Kirchhoffov zakon električnih
struja ili I Kirchhoffov zakon
• U svakom čvoru električne
mreže zbroj električnih struja
koje ulaze u čvor jednak je
zbroju struja koje izlaze iz čvora:
• Prvi Kirchhoffov zakon vrijedi i
za izmjenične električne struje i
mreže:
4132
4132 0
IIII
IIII
Kirchhoffovi zakoni temelje se na zakonima očuvanja
električnog naboja i energije u električnim krugovima.
• Kirchhoffov zakon električnih
napona ili II Kirchhoffov zakon
• Zbroj električnih napona unutar
zatvorene petlje električne mreže
jednak je nuli:
• gdje je n ukupan broj svih
električnih napona unutar petlje
(naponskih izvora i padova napona
na otporima).
• Drugi Kirchhoffov zakon vrijedi i za
izmjenične električne napone i
mreže:
3214
4321 0
UUUU
UUUU
Električni strujni krugovi
1. SERIJSKO SPAJANJE OTPORNIKA (VODIČA)
+ –
I
U
U
U3 U2 U1
R3 R2 R1
u svakoj točki strujnog kruga
ista je jakost električne struje
1. KIRCHHOFFOVO PRAVILO:
iznos jakosti struje se ne
mijenja
2. KIRCHHOFFOVO PRAVILO
ukupni pad napona u
strujnom krugu jednak je zbroju
padova napona na pojedinim
otpornicima
+ –
I
U
U
U3 U2 U1
R3 R2 R1
321 UUUU 321 RIRIRIRI
ukupni otpor tri serijski
spojena otpornika ukupni otpor n serijski
spojenih otpornika
2. PARALELNO SPAJANJE OTPORNIKA (VODIČA)
–
R3
R2
R1
I3
I2
I1
U
I I
+
1. KIRCHHOFFOVO PRAVILO
zbroj jakosti struja koje
ulaze u točku grananja jednak
je zbroju jakosti struja koje
izlaze iz točke grananja
pad napona na svakom paralelno
spojenom otporniku je jednak
–
R3
R2
R1
I3
I2
I1
U
I I
+
321 IIII 321 UUUU
11
11111
R
U
R
UIRIU
22
22222
R
U
R
UIRIU
33
33333
R
U
R
UIRIU
R
UI
ukupni otpor tri
paralelno spojena
otpornika
ukupni otpor n
paralelno spojenih
otpornika
321 R
U
R
U
R
U
R
U
Snaga električne struje
UqWt
qI tIq
R
I
–
U
+
rad kojeg obavi
električna struja
(električna energija)
t
WP
snaga električne struje R
UIRIU
• Dovođenjem naboja na vodljivo tijelo povećava se
njegov potencijal. Faktor proporcionalnosti nazivamo
kapacitet, označavamo s C te definiramo kao:
Kapacitet i kondenzator
QC
V
AsF
• Jedinica za kapacitet je Farad [F].
• Primjer, kapacitet nabijene kugle:
R
R
Q
QQC
kugle
kugle 4
4
• Oznaka za kondenzator:
Kondenzator u strujnom krugu
C
• Veza naboja, kapaciteta i napona na kondenzatoru:
U
QC UCQ
C
QU
• Kondenzatore možemo spojiti na dva načina:
– serijski
– paralelno
• Serijski spoj kondenzatora:
Serijski spoj kondenzatora
2112 UUU
2112 QQQ
21
2112
CC
CCC
C1
C2
– izraz za ekvivalentan kapacitet:
– osnovni preduvjeti:
– iz prethodnog slijedi:
2
2
1
1
12
12
C
Q
C
Q
C
Q
2112
111
CCC
• Općenito, za serijski spoj n kondenzatora vrijedi:
Serijski spoj kondenzatora
n
i iS
nS
n
i
iS
CC
QQQQ
UU
1
21
1
11
n
nCCC
UUU1
::1
:1
:::21
21
• Odnosi napona na pojedinim kondenzatorima:
• Paralelni spoj dvaju kondenzatora:
– osnovni preduvjeti:
Paralelni spoj kondenzatora
2112 UUU
C1
C2
2112 QQQ
2112 CCC
– iz prethodnog slijedi:
– izraz za ekvivalentan kapacitet:
22111212 CUCUCU
• Općenito, za paralelni spoj n kondenzatora vrijedi:
Paralelni spoj kondenzatora
n
i
iP
n
i
iP
nP
CC
UUUU
1
1
21
nn CCCQQQ :::::: 2121
• Odnosi naboja na pojedinim kondenzatorima: