Click here to load reader

ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I · PDF filezbirka zadataka iz elektrotehnike ... fizike poluprovodnika, ... zbirka zadataka iz elektrotehnike i elektronike 6

  • View
    524

  • Download
    34

Embed Size (px)

Text of ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I · PDF filezbirka zadataka iz elektrotehnike ... fizike...

  • Dr Tihomir Latinovi, Dr Mehmed Arnautovi, Mr. Savo Kalabi

    1

    Dr Tihomir Latinovi, Dr Mehmed Arnautovi, Mr. Savo Kalabi

    ZBIRKA ZADATAKA IZ

    ELEKTROTEHNIKE

    I ELEKTRONIKE

    Banja Luka, septembar 2016. godine

  • ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I ELEKTRONIKE

    2

    ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I

    ELEKTRONIKE

    Recenzenti:

    Prof. Dr Vera Bajovi

    Redovni profesor, Fakultet tehnikih nauka, Novi Sad

    Prof. Dr Miroslav Pra

    Redovni profesor, Fakultet tehnikih nauka, Novi Sad

    Izdava:

    Univerzitet za poslovni inenjering i menadment Banja Luka

    Za izdavaa:

    Ilija Dombi, direktor

    Dizajn korica:

    Jelena Mladenovi

    tampa:

    Point tamparija Banja Luka

    Tira: 100 komada

    Banja Luka, 2016. godine

    -

    ISBN

    Zabranjeno fotokopiranje, pretampavanje i drugi oblici

    umnoavanja ove knjige. Sva prava zadrava izdava.

  • Dr Tihomir Latinovi, Dr Mehmed Arnautovi, Mr. Savo Kalabi

    3

  • ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I ELEKTRONIKE

    4

    PREDGOVOR

    Ova zbirka zadataka namijenjena je studentima ne elektrotehnikih fakulteta, u

    okviru kojih se izuavaju osnove elektrotehnike i elektronike. Radi toga je

    pokriveno veliko podruje Elektrotehnike i Elektronike. Autori su imali u vidu

    svoj dugogodinji rad na Mainskom fakultetu u Banjoj Luci, Mainskom

    fakultetu u Bihau i obrazovnom centru Rajlovac, gdje su radili i godinama ve

    ue studente, kao profesori i asistenti.

    elja je bila da se zadovolje prevashodno studenti prethodno navedenih

    fakulteta, a onda i ostali studenti, kao i svi oni kojima Elektrotehnika i

    Elektronika treba u tekuem radu.

    Obraene su oblasti Elektrostatike, Istosmjernih struja, Magnetizma,

    Naizmjeninih struja, Asinhronih motora, Fizike poluprovodnika, elektronskih

    sklopova i ispravljaa,

    U uvodnom dijelu svake glave, radi lakeg savladavanja rjeavanja odreenih

    zadataka, dati su osnovni pojmovi i definicije iz teorije.

    Na kraju Zbirke dati su Prilozi od I do V u kojima su za lake praenje i

    rjeavanje odreenih zadataka date osnove iz oblasti energetskih nivoa

    elektrona prema Borovom modelu vodikovog atoma, osnovni elementi iz

    matematike koji su koriteni u objanjavanju osnovnih fizikalnih procesa,

    praktine formule iz oblasti ispravljaa i stabilizatora napona, te u etvrtom i

    petom prilogu date su potrebne fizike konstante i parametri poluprovodnikih

    materijala, kao i osnovne formule koritene u zbirci.

    Zadaci su u svakoj glavi podijeljeni u dvije grupe i to zadaci koji se obrauju i

    rjeavaju na auditornim vjebama, te zadaci za vjebu namijenjeni za

    samostalan rad studenta.

    Autori

  • Dr Tihomir Latinovi, Dr Mehmed Arnautovi, Mr. Savo Kalabi

    5

    Banja Luka, avgust 2016

    SADRAJ

    1. ELEKTROSTATIKA .................................................................................. 7

    1.1TAKASTO NAELEKTRISANJE ........................................................... 7

    1.2 ELEKTRINO POLJE TAKASTOG NAELEKTRISANJA .............. 8

    1.3 ELEKTRINO POLJE I ELEKTRINI POTENCIJAL ...................... 9

    1.4 KAPACITIVNOST I NAINI VEZIVANJA KONDENZATORA ... 21

    1.5 PLOASTI KONDENZATOR SA DIELEKTRIKOM ......................... 25

    1.6NAINI VEZIVANJA KONDENZATORA I PRORAUN

    EKVIVALENTNE KAPACITIVNOSTI ...................................................... 25

    1.7 ENERGIJA U ELEKTROSTATIKOM POLJU ................................. 33

    2. OMOV ZAKON. SNAGA. I i II Kirhofov zakon, dulovi toplotni

    gubici..................................................................................................................36

    3. PRVI I DRUGI KIRHOFOV ZAKON..................................................... 42

    4. MAGNETIZAM ......................................................................................... 50

    5. NAIZMENINA STRUJA. ELEKTRINA KOLA ............................. 55

    5.1 KOMPLEKSNI BROJEVI ........................................................................ 55

    6. TROFAZNA NAIZMJENINA STRUJA ............................................... 56

    6.1 TROFAZNI SISTEMI ............................................................................. 112

    7 ELEKTROMOTORI ............................................................................... 127

    8 ELEKTRONIKA ...................................................................................... 132

    8.1 KOMPENZOVANI POLUPROVODNICI ........................................... 136

    8.2 ZADACI IZ FIZIKE POLUPROVODNIKA I ELEKTRONIKE ....... 139

  • ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I ELEKTRONIKE

    6

    8.3 POLUPROVODNIKA DIODA U ELEKTRINOM KOLU .......... 144

    8.4 STATIKA I DINAMIKA ANALIZA POJAAVAA U SPOJU SA

    ZAJEDNIKIM EMITEROM ............................................................... 161

    8.5 ANALITIKI POSTUPAK. ODREIVANJE STATIKE RADNE

    TAKE ...................................................................................................... 165

    8.6 DINAMIKA ANALIZA POJAAVAA U SPOJU SA

    ZAJEDNIKIM EMITEROM .............................................................. 168

    9. ISPRAVLJAI ZADACI....................................................................... 174

    10. PRILOZI .................................................................................................. 184

    11. LITERATURA ........................................................................................ 210

    10. PRILOZI

  • Dr Tihomir Latinovi, Dr Mehmed Arnautovi, Mr. Savo Kalabi

    7

    ELEKTROTEHNIKA I ELEKTRONIKE

    1. ELEKTROSTATIKA

    1.1 TAKASTO NAELEKTRISANJE

    Kulonova sila izmeu dva takasta naelektrisanja

    1.1

    2

    29109

    C

    Nmk ................................................................................. 1.2

    Istoimena naelektrisanja

    Sl. 1. Kulonov zakon za takasta naelektrisana tijela razliitog

    naelektrisanja

    Raznoimena naelektrisanja

    Sl. 2. Kulonov zakon za takasta naelektrisana tijela identinog

    naelektrisanja

    Nr

    QQk

    r

    QQFF

    r

    2

    21

    2

    21

    0

    1,22,14

    1

  • ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I ELEKTRONIKE

    8

    1.2 ELEKTRINO POLJE TAKASTOG NAELEKTRISANJA

    Intenzitet (jaina ) elektrinog polja raunamo prema izrazu:

    2 2

    0

    1

    4 r

    Q Q VE k

    r r m

    ................................................................ 1.3

    Meusobni odnos elektrinog polja , sile i naboja ][NQEF

    U SI sistemu, jedinica za silu je njutn (N), a za jainu elektrinog polja

    C

    N

    kulon

    njutn , odnosno

    m

    V

    metru

    volt , to se ee koristi.

    Sl. 3. Pozitivni naboj Sl. 4. Negativni naboj

  • Dr Tihomir Latinovi, Dr Mehmed Arnautovi, Mr. Savo Kalabi

    9

    1.3 ELEKTRINO POLJE I ELEKTRINI POTENCIJAL

    Sl. 5. Dejstvo sile na takasto naelektrisanje

    02 r

    VE

    m

    .................................................................................. 1.4

    Beskonana ravnina naelektrisana povrinskim nabojem (1.4).

    Elektrini potencijal homogenog elektrinog polja (1.5):

    VQ

    W ........................................................................................ 1.5

    W - rad potroen za dovoenje naelektrisanja Q u posmatranu taku,

    Q - posmatrano naelektrisanje.

    Elektrini potencijal takastog naelektrisanja:

    0

    1 1 1( )

    4 r refr Q V

    r r

    ....................................................... 1.6

  • ZBIRKA ZADATAKA IZ ELEKTROTEHNIKE I ELEKTRONIKE

    10

    Vrlo dugi ravni provodnik sa linijskim naelektrisanjem ima polje (1.7) i

    potencijal (1.8)

    0

    1( )

    2 r

    VE r

    r m

    ........................................................................ 1.7

    0

    ( ) ln2

    ref

    r

    rr V

    r

    .................................................................... 1.8

    Sl. 6. Smjer polja za Sl.7. Smjer polja za

    ZADACI:

    1) Dva takasta naelektrisanja istog predznaka CQ 851 i

    nCQ 6.162 nalaze se u vazduhu na meusobnom rastojanju r=6,5cm.

    Izraunajte vrijednost sile izmeu tih naelektrisanja, njen smjer i orjentaciju

    ( privlana, odbojna).

    Rjeenje:

  • Dr Tihomir Latinovi, Dr Mehmed Arnautovi, Mr. Savo Kalabi

    11

    Silu meudelovanja izmeu tih naelektrisanja raunamo prema Kulonovom

    zakonu (1.9):

    1 2

    2

    Q QF k

    r

    ...................................................................................... 1.9

    29

    29 10

    Nmk

    C ................................................................................. 1.10

    NNN

    m

    C

    C

    Nm

    cm

    nCC

    C

    NmF

    31057,3001039,33109

    )105,6(

    106,161085109

    )5,6(

    6,1685109

    2119

    22

    296

    2

    29

    22

    29

    Naelektrisanja se odbijaju

    Smjer vektora sile F prikazan je na sledeoj slici:

    Sl. 8. Kulonova sila za jednako naelektrisane jedinine naboje

    2) Dva takasta naelektrisanja istog predznaka CQ7

    1 102 i

    CQ 71 108 nalaze se u vazduhu na meusobnom rastojanju r=9cm, a na

    pravcu izmeu njih nalazi se takasto naelektrisanje 3Q

Search related