Popiela R - Eektrotechnika. Skrypt.pdf

(180 KB) Pobierz
CV_M.CHUDYBA
Luke
ELEKTROTECHNIKA-wykład 4.10.2k+1
mgr inż . Roman Popiela
Def: Obwód elektryczny – zbiór odpowiednio połą czonych elementów
reprezentują cych określone przemiany energetyczne.
Def: Element obwodu – niepodzielna część obwodu pod wzglę dem funkcjonalnym,
w której zachodzi określona przemiana energetyczna.
Podział elementów obwodu:
1) Kryterium ze wzglę du na charakter przemian zachodzą cych w elemencie
- moż e pobierać i przetważ ać (aktywny)
- moż e pobierać i magazynować (pasywny)
2) Kryterium ze wzglę du na liczbę zacisków elemntu
- dwójnik
- trójnik
- czwórnik
- wielobiegunniki
- wieloparobiegunniki (parzysta liczba zacisków)
W – energia
I – natężenie
U – napię cie (róż nica potencjałów)
Zasada strzałkwania napię cia na elemencie pasywnym: odwrotnie do kierunku
płynię cia prą du (strzałkowanie natężenia – zgodnie).
0
dw
>
dwójnik pobiera energię
dw
<
0
dwójnik wydaje energię
dw
=
0
nie zachodzi przemiana energetyczna
Def: Moc – szybkość zmian energii
p =
dw
lub
p
=
u
i
[W]
dt
E LEMENTY PASYWNE :
Element „R” (opornik)
R
=
r
l
W
s
Def: Moc – szybkość zmian energii
p =
dw
lub
p
=
u
i
[W]
dt
E LEMENTY PASYWNE :
1.
Element „R”
R
=
r
l
W
s
Prawo Joule’a
dw
=
i
2
Rdt
- ilość wydzielanego ciepła na oporniku
4767261.021.png 4767261.022.png 4767261.023.png 4767261.024.png
Moc:
p
=
ui
p
=
dw
=
i
2
R
=
iiR
U
=
iR
- prawo Ohma
dt
i
=
U
=
UG
G
=
1
element „R” rozprasza energię
R
R
Element „L”
L – indukcyjność [H]
Element „L”, to element, który gromadzi energię elektryczną w postaci pola
magnetycznego.
2
w
=
1
L
i
2
(
t
)
p
=
dw
=
1
L
2
i
di
=
iL
di
U
=
L
di
dt
2
dt
dt
dt
1
t
1
0
1
t
Y
i
=
ud
t
=
ud
t
+
ud
t
Y - strumień skojarzony
Y
=
LI
0
=
I
L
L
L
0
0
L
0
-
¥
1
¥
0
Y
0
1
t
i
=
ud
t
+
I
L
0
0
3.
Element „C”
Elementem „C” nazywamy element, który gromadzi energię elektryczną w
postaci pola elektrycznego.
2
=
1
C
u
- ilość energii zgromadzonej w elemencie „C”
2
(
t
)
p
=
dw
=
1
C
2
u
du
=
uC
du
i
=
C
du
dt
2
dt
dt
dt
1
t
1
0
1
t
Q
U
=
id
t
=
id
t
+
id
t
Q
=
CU
0
=
U
C
C
C
0
0
C
0
-
¥
-
1
¥
0
Q
0
1
t
i
=
id
t
+
U
U - warunek począ tkowy (ilość energii zgromadzonej wcześniej)
C
0
0
2
2.
-
w
4767261.001.png 4767261.002.png 4767261.003.png 4767261.004.png 4767261.005.png
Ź RÓ DŁ A ( WYDAJNIKI ) ENERGII ELEKTRYCZNEJ ( ELEMENTY AKTYWNE ):
1.
Ź ródło napię cia
(idealne, bo
R
w
=
0
)
Ź ródłem napię cia nazywamy ź ródło, które utrzymuje na swych zaciskach stałą
wartość napię cia niezależ nie od obciążenia.
u = - zawsze; i - dowolny
0
e
R
w
=
- oporność wewnę trzna
Ź ródło realne:
U
0
=
E
-
I
0
R
w
Ź ródło prą du
j – prą d ź ródłowy
Ź ródłem prą du nazywamy element, który wydaje stałą wartość prą du
niezależ nie od obciążenia.
j
i = - zawsze; u - dowolne
R
w
=
¥
P RAWA OBWODU ELEKTRYCZNEGO :
Def: Wę złem w obwodzie nazywamy punkt, w którym schodzą się co najmniej 3
gałę zie.
Def: Gałę zią w obwodzie nazywamy pojedynczy element lub zbiór elementów
połączonych szeregowo.
Def: Oczkiem w obwodzie nazywamy zamknię tą drogę utworzoną wzdłuż gałęzi
obwodu.
3
2.
4767261.006.png 4767261.007.png 4767261.008.png 4767261.009.png 4767261.010.png 4767261.011.png 4767261.012.png
=
m
Prą dowe prawo Kirchoffa (bilans prą du w węźle)
i
=
0
k
k
1
-
i
1
+
i
2
-
i
3
-
i
4
+
i
5
=
0
=
n
Napię ciowe prawo Kirchoffa (bilans napięć w oczku)
U
=
0
i
k
1
Siła elektromotoryczna ź ródła – napię cie prą du w stanie jałowym
Spadek napię cia – róż nica mię dzy prą dem znamionowym a aktualnym.
Strata napię cia – utrata na liniach przesyłowych.
Np.:
U
R
2
+
U
j
+
U
R
1
-
e
-
U
L
=
0
NPK
i
R
+
u
+
i
R
-
e
-
L
di
L
=
0
R
2
2
j
R
1
1
dt
R Ó WNANIA OBWODU ELEKTRYCZNEGO :
Korzystają c z równań obwodu jeśli znamy napię cia na poszczególnych
gałęziach obwodu lub prą dy płyną ce w poszczególnych gałę ziach obwodu moż emy
określić strukturę obwodu oraz wartości elementów, z których zestawiamy ten obwód.
Na tym polega synteza obwodu.
Obwody liniowe – wystę pują w nich elementy liniowe (zależ ności napię ciowo-
prą dowe dla tych elementów są zależ nościami liniowymi).
4
4767261.013.png 4767261.014.png
Zał: - przewody bez oporu
- brak czynnika czasu (stacjonarność )
- obwody o stałych skupionych (przemiany en. zachodzą tylko w elementach)
- bez indukcji magnetycznej (własnej i wzajemnej)
Gdy stały prą d i napię cie:
I =
const
, bo
u
=
L
dI
=
0
dt
, bo
U =
const
i
=
C
dU
=
0
dt
Obwód prą du stałego analizowany w stanie ustalonym jest obwodem
rezystancyjnym (bo z elementów pasywnych zostają jedynie oporniki).
g - liczba gałę zi
7
w - liczba wę złów
4
o - liczba oczek
10
Metoda prą dów gałę ziowych:
PPK
w równań
-
1
NPK
g
-
( -
w
1
równań
A
:
I
+
I
-
I
=
0
I
:
-
I
1
R
1
-
I
6
R
6
+
E
1
=
0
1
2
6
II
:
I
R
+
I
R
-
E
=
0
B
:
I
-
I
+
J
=
0
6
6
5
5
2
5
2
7
III
:
-
I
R
-
U
+
I
R
-
E
=
0
C
:
I
-
I
-
J
=
0
5
5
j
3
3
3
3
4
7
IV
:
-
I
R
-
I
R
+
E
=
0
3
3
4
4
3
Metoda napięć gałę ziowych – analogicznie odwrotnie
5
4767261.015.png 4767261.016.png 4767261.017.png 4767261.018.png 4767261.019.png 4767261.020.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin