Elektromos áram, egyenáram

Hasonló dokumentumok
Elektromos áram, egyenáram

Elektromos áram, egyenáram

Elektromos áram, áramkör, kapcsolások

Elektromos áram, egyenáram

Elektromos áram, áramkör

Elektromos töltés, áram, áramkörök

Elektromosság, áram, feszültség

Az áram hatásai, áram folyadékokban, gázokban, félvezetőkben

Elektromos áram, áramkör

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Elektromos töltés, áram, áramkör

Elektromos áram. Vezetési jelenségek

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Elektromos áram, egyenáram

A semleges testeket a + és a állapotú anyagok is vonzzák. Elnevezés: töltés: a negatív állapotú test negatív töltéssel, a pozitív állapotú test

Egyenáram. Áramkörök jellemzése Fogyasztók és áramforrások kapcsolása Az áramvezetés típusai

Egyenáram tesztek. 3. Melyik mértékegység meghatározása nem helyes? a) V = J/s b) F = C/V c) A = C/s d) = V/A

A töltéshordozók meghatározott irányú rendezett mozgását elektromos áramnak nevezzük. Az áram irányán a pozitív részecskék áramlási irányát értjük.

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság 2. Minta feladatsor

Elektromos áram, áramkör, ellenállás

1. SI mértékegységrendszer

Elektromos áramerősség

Fizika 8. oszt. Fizika 8. oszt.

Fizika Vetélkedő 8 oszt. 2013

Az áram hatásai, az áram munkája, teljesítménye Hőhatás Az áramló elektronok beleütköznek a vezető anyag részecskéibe, ezért azok gyorsabb

AZ EGYENÁRAM HATÁSAI

Vegyes témakörök. 9. Bevezetés az elektronikába - alapfogalmak, Ohm törvény, soros és párhuzamos kapcsolás

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Ohm törvény, Kirchoff törvényei, soros és párhuzamos kapcsolás

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

8. A vezetékek elektromos ellenállása

SZÁMÍTÁSOS FELADATOK

Bevezető fizika (infó), 8. feladatsor Egyenáram, egyenáramú áramkörök 2.

Orvosi Fizika 13. Bari Ferenc egyetemi tanár SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság alapok Minta feladatsor

Az Ohm törvény. Ellenállás karakterisztikája. A feszültség és az áramerősség egymással egyenesen arányos, tehát hányadosuk állandó.

ELEKTROMOSSÁG ÉS MÁGNESESSÉG

FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

A semleges testeket a + és a állapotú anyagok is vonzzák. Elnevezés: töltés: a negatív állapotú test negatív töltéssel, a pozitív állapotú test

Fizika minta feladatsor

Villamos tér. Elektrosztatika. A térnek az a része, amelyben a. érvényesülnek.

A semleges testeket a + és a állapotú anyagok is vonzzák. Elnevezés: töltés: a negatív állapotú test negatív töltéssel, a pozitív állapotú test

Vízgépészeti és technológiai berendezésszerelő Épületgépészeti rendszerszerelő

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA ÉPÜLETGÉPÉSZET ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA MINTAFELADATOK

Elektronika Alapismeretek

Egyszerű kísérletek próbapanelen

Elektrotechnika 9. évfolyam

EGYENÁRAMÚ KÖRÖK. Számítsuk ki, hogy 1,5 milliamperes áram az alábbi ellenállásokon mekkora feszültséget ejt!

2. Ideális esetben az árammérő belső ellenállása a.) nagyobb, mint 1kΩ b.) megegyezik a mért áramkör eredő ellenállásával

A semleges testeket a + és a állapotú anyagok is vonzzák. Elnevezés: töltés: a negatív állapotú test negatív töltéssel, a pozitív állapotú test

9. Gyakorlat - Optoelektronikai áramköri elemek

= 163, 63V. Felírható az R 2 ellenállásra, hogy: 163,63V. blokk sorosan van kapcsolva a baloldali R 1 -gyel, és tudjuk, hogy

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

Felvételi, 2017 július -Alapképzés, fizika vizsga-

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK I. Elektrotechnika 4. előadás

A semleges testeket a + és a állapotú anyagok is vonzzák. Elnevezés: töltés: a negatív állapotú test negatív töltéssel, a pozitív állapotú test

Mértékegysége: 1A (amper) az áramerősség, ha a vezető keresztmetszetén 1s alatt 1C töltés áramlik át.

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Bevezetés az analóg és digitális elektronikába. V. Félvezető diódák

EGYENÁRAMÚ KÖRÖK ÉS VILLAMOS TÉR

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

Az elektromágneses indukció jelensége

Munka, energia, teljesítmény

1.feladat. Megoldás: r r az O és P pontok közötti helyvektor, r pedig a helyvektor hosszának harmadik hatványa. 0,03 0,04.

Mágnesesség, elektromágnes, indukció Tudománytörténeti háttér Már i. e. 600 körül Thalész felfedezte, hogy Magnesia város mellett vannak olyan talált

Oszcillátorok. Párhuzamos rezgőkör L C Miért rezeg a rezgőkör?

EGYENÁRAM elektromos áram.

Feladatlap X. osztály

ELEKTROMOSSÁG ÉS MÁGNESESSÉG

71. A lineáris és térfogati hőtágulási tényező közötti összefüggés:

Az elektromosságtan alapjai

TANMENET FIZIKA. 10. osztály. Hőtan, elektromosságtan. Heti 2 óra

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

A nagyobb tömegű Peti 1,5 m-re ült a forgástengelytől. Összesen: 9p

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

Elektromágneses indukció, váltakozó áram

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

tápvezetékre jellemző, hogy csak a vezeték végén van terhelés, ahogy az 1. ábra mutatja.

Elektrotechnika. Ballagi Áron

Jedlik Ányos Fizikaverseny 3. (országos) forduló 8. o A feladatlap

Kémiai energia - elektromos energia

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

MÉSZÁROS GÉZA okl. villamosmérnök villamos biztonsági szakértő

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Elektrotechnika- Villamosságtan

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Elektrotechnika 1. előadás

Bevezetés az elektronikába

Vezetékek. Fizikai alapok

ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA

Összetett hálózat számítása_1

Elektrosztatika Mekkora két egyenlő nagyságú töltés taszítja egymást 10 m távolságból 100 N nagyságú erővel? megoldás

SZIGETELŐK, FÉLVEZETŐK, VEZETŐK

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Verseny kérdések az általános iskola nyolcadik osztálya számára

Fizika II. feladatsor főiskolai szintű villamosmérnök szak hallgatóinak. Levelező tagozat

D. Arkhimédész törvénye nyugvó folyadékokra és gázokra is érvényes.

Elektrotechnika 11/C Villamos áramkör Passzív és aktív hálózatok

Átírás:

Elektromos áram, egyenáram Áram Az elektromos töltések egyirányú, rendezett mozgását, áramlását, elektromos áramnak nevezzük. (A fémekben az elektronok áramlanak, folyadékokban, oldatokban az oldott ionok, gázokban ionok.) Áramerősség: 1 másodperc alatt átáramlott töltésmennyiség Az áramerősség jele: I (current Intensity) mértékegysége: A (Amper), ma (milliamper) Nagyobb az áram erőssége, ha ugyanannyi idő alatt több töltés áramlik, vagy ugyanannyi töltés kevesebb idő alatt áramlik. Képletben: (Q: töltés, t: idő) Áramkör Ha az áramot fel akarjuk használni, akkor áramkört kell létrehozni, amelyben folyamatosan folyik az áram.

Az áramkör fő részei: Fogyasztó: Olyan eszköz, ami az áram hatására energiát ad át a környezetének, olyan jelenséget mutat, amit felhasználhatunk. (pl. melegít, világít, forog, hangot ad, stb...) Fogyasztó pl.: lámpa, hangszóró, vasaló, villanymotoros készülékek (fűnyíró, turmixgép,..), elektromos főzőlap, porszívó, TV, számítógép, mobiltelefon, mosógép, hangszóró, stb... Áramforrás, vagy más néven feszültség-forrás: Biztosítja a töltések folyamatos áramlását. Meghatározott feszültséget (U) biztosít az áramkör részére a két pólusa között, folyamatosan. Pl. elem, akkumulátor (feltölthető elem), generátor,... A két pólus jelölése: + és. Az elem egy oldatba helyezett két különböző fémrúddal készül. (Kísérlet: Lehet elemet készíteni pl. gyümölcsbe szúrt két fémmel pl. réz és vascsavar. Kb. 0,1-0,2 V feszültség keletkezik.) Példák elemek feszültségére: ceruza elem 1,5 V, telefon akkuja 3-5 V, autó akkumulátora 12 V,...

Vezetékek: Ezek kötik össze az áramkör többi elemét, elektronok áramlanak a vezetékekben. A vezeték rézből, vagy valamilyen más fémből készül, külső szigetelő (műanyag) burokkal. Kapcsoló: Megszakítja, vagy összeköti az áramkört. Áramköri jelek: Az áramkörben folyó áramot ampermérővel, más néven árammérővel mérhetjük. Az ampermérőt az áramkörbe a fogyasztóval sorosan kell bekötni.

Az áramkörben levő áramforrás (vagy feszültségforrás) feszültségét, és a fogyasztókra jutó feszültséget voltmérővel, más néven feszültségmérővel mérhetjük. A voltmérőt a mérendő két pontra, pl. a fogyasztó két végére, a fogyasztóval párhuzamosan kell bekötni. (Az ábrán az A az ampermérő, a V a voltmérő.) Minél nagyobb feszültséget kapcsolunk egy fogyasztóra, annál nagyobb áram jön rajta létre. A létrejövő áram (I) egyenesen arányos a fogyasztóra kapcsolt feszültséggel (U). A kettő hányadosa a fogyasztóra jellemző adat, a fogyasztó ellenállása (R) (resistence). Ez Ohm törvénye. Képletben: Az ellenállás mértékegysége: Ω (Ohm)

Vezető anyag ellenállása annál nagyobb, minél jobban akadályozzák az anyag részecskéi az elektronok áramlását. A vezető anyag ellenállása ezért: - a hosszával ( l ) egyenesen arányos - minél hosszabb, annál nagyobb az ellenállása. - a keresztmetszetével (A) fordítottan arányos minél nagyobb a keresztmetszet, tehát vastagabb, annál kisebb az ellenállása. - függ a vezető anyagától. az anyagára jellemző adat: : a vezeték fajlagos ellenállása (1 m hosszú, 1 mm 2 keresztmetszetű anyag ellenállása (minden anyagnál más érték) Képletben: A fogyasztó vagy vezeték ellenállása függ a hőmérsékletétől is. Az ellenállás jele az áramkörben: Változtatható ellenállás (potenciometer): Bekötve az áramkörbe az ellenállásának a változtatásával lehet változtatni az áramkörben folyó áramot. Felhasználása: hangerő vagy fényerő vagy hőfok szabályozó,... A változtatható ellenállás jele az áramkörben:

Fogyasztók, ellenállások soros kapcsolása - A sorba kapcsolt fogyasztók mindegyikén ugyanakkora áram folyik. I = I 1 = I 2 = I 3 - Ellenállásuk arányában az áramkörre kapcsolt teljes feszültség megoszlik rajtuk. U = U 1 + U 2 + U 3 + - A fogyasztók, ellenállások eredő ellenállása, az egyes ellenállások összege: R eredő = R 1 + R 2 + R 3 + Az áramkörben létrejövő áramerősség: Hátránya: Ha egy fogyasztó kiég, akkor megszakad az áramkör és a többi sem működik. Pl. soros karácsonyfaégő

Fogyasztók, ellenállások párhuzamos kapcsolása - A főágban folyó áram egyenlő a mellékágakban folyó áramok összegével. I = I 1 + I 2 + I 3 + - Mindegyik fogyasztóra ugyanaz a feszültség jut. U = U 1 = U 2 = U 3 = - Az ellenállások eredője: A főágban folyó áram: Előnye: a fogyasztók egymástól függetlenül működnek, ha az egyik elromlik, a többi tovább működik. Pl. a háztartásban használt elektromos eszközök

Áram munkája Az elektromos tér munkavégzéssel növeli a fogyasztó energiáját (energiaváltozás), amit az átad a környezetének, így tudjuk felhasználni az elektromos energiát. A munkavégzés egyenesen arányos a fogyasztóra kapcsolt feszültséggel (U), a fogyasztón folyó árammal (I) és a működés idejével (t). W = U I t A munka jele: W mértékegysége: J (Joule) A fogyasztó teljesítménye Annak a fogyasztónak nagyobb a teljesítménye, amelyen ugyanaz az energiaváltozás (elektromos munka) kisebb idő alatt jön létre, vagy ugyanannyi idő alatt nagyobb munka, energiaváltozás jön létre. Mivel a fogyasztó az energiáját átadja a környezetének, ez azt jelenti, hogy ugyanazt az energiát rövidebb idő alatt adja át, vagy ugyanannyi idő alatt nagyobb energiát ad le a környezetének. Jele: P mértékegysége: Joule/sec = W (Watt), kw (kilowatt) A teljesítmény = = U I

Mivel a teljesítmény mértékegysége Joule/sec = Watt, az energia, munka mértékegysége a Joule = Watt sec A háztartási és ipari eszközök nem néhány másodpercig, hanem órákig működnek, ezért az energia felhasználás idejét nem másodpercben, hanem órában mérik. Így az elektromos energia felhasználás másik mértékegysége a Watt-óra, jele: Wh Ennek ezerszerese a kilowatt-óra: kwh Ebben a mértékegységben mérik a háztartásokban használt fogyasztók elektromos energia felhasználását. (Ezt méri a villanyóra, ez alapján kell fizetni.) Hatásfok A fogyasztók energia-átadásának, energia-változásának egy része hasznos energia, egy másik része nem hasznos energia, hanem veszteség. A hatásfok megadja, hogy az összes energia hányad része, hány százaléka hasznos. hasznos energiaváltozás ΔE hasznos Hatásfok = = összes energiaváltozás ΔE összes

Egyenáram folyadékban Egy oldatban vannak + és ionok, amelyeknek elektron többlete, vagy elektron hiánya van. Két elektródát (egyik pozitív a másik negatív töltésű) merítve a folyadékba, az ionok mozognak, áramlanak a velük ellentétes töltésű elektróda felé. Pozitív elektróda: anód, negatív elektróda: katód Az elektródákhoz érve az ionok elektront vesznek fel, vagy adnak le és egyesülhetnek más ionokkal, kémiai reakcióba lépnek velük. A semleges molekulák kiválnak az oldatból gáz, vagy szilárd anyagként. Az elektródákon történő anyagkiválás elnevezése: elektrolízis Felhasználás példák: vízbontás O 2 és H 2 -re, fémbevonatok készítése (galvanizálás)

Elektromos áram gázokban Üvegcsöveket ritkított gázokkal töltenek fel. A két végére kapcsolt elég nagy feszültség hatására a gázban levő részecskéknél beindul az ütközéses ionizáció. Ekkor az elektromos tér az ionokat annyira felgyorsítja, hogy azok az atomokkal, molekulákkal való ütközéskor azokat ionizálják. Ezek az ellentétes elektróda felé gyorsulva újabb atomokkal, molekulákkal ütköznek és még több ion keletkezik, amik áramlanak a csőben. Gáz kisülési cső fénykibocsátása Az ionok és gázrészecskék ütközésekor az elektronok az atomokban nagyobb energiájú állapotba kerülnek, és amikor azt az energiát leadják, az atom fényt bocsát ki. A kibocsátott fény színe függ a gáz anyagától, és a gáz sűrűségétől. Felhasználás: reklám-fénycsövek, neoncső, higanygőz-lámpa, nátrium-lámpa, plazma TV, xenon gázzal töltött fényképező vaku

Elektromos áram félvezetőkben Szilícium kristályba olyan atomokat juttatnak, amelyeknek a Sihoz képest eggyel több (pl. foszfor, arzén) vagy kevesebb (pl. bór, alumínium, gallium) elektronja van. Így a Si kristályban elketrontöbblet, vagy elektronhiány alakul ki, tehát negatív, vagy pozitív lesz. A negatív Si kristályt n-típusú félvezetőnek, a pozitívat p-típusú félvezetőnek nevezik. Az n és p típusú félvezető rétegekből össze lehet állítani különböző feladatokat elvégző áramköröket. Pl. n-p réteg egymás mellett: dióda (egyenirányító) egyik irányba vezeti az áramot, a másikba nem. n-p-n vagy p-n-p réteg: tranzisztor (erősítő) feszültség és áram erősítésére használható Több n és p rétegekből bonyolult integrált áramkörök (IC) készíthetőek, amelyek minden ma használt áramkörnek alapvető részei. Pl. számítógépben, gépek vezérlésében feszültség és áram adatokkal számtani műveleteket, összehasonlító műveleteket, adattárolást, erősítést tudnak végrehajtani.

Példák félvezetők felhasználására - LED égő (Light Emitting Diode) fényt kibocsátó dióda - erősítő berendezések (hangerősítő, keverőpult) - számítógép, vagy mobiltelefon központi egysége elvégzi a műveleteket a digitális adatokkal, - memória egységek számítógépben ROM, RAM, vagy pendrive - gépek vezérlő áramkörei (ipari gépeknél vagy háztartási gépeknél pl. mosógép) - minden programozható áramköri egység pl. TV, rádió, mobiltelefon, távírányító, légkondi, közlekedési eszközök műszerfala, irányítópultja, stb.