FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

Hasonló dokumentumok
Elektromos áramerősség

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

Elektromos áram, egyenáram

Összetett hálózat számítása_1

Elektrotechnika 9. évfolyam

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

71. A lineáris és térfogati hőtágulási tényező közötti összefüggés:

Elektrotechnika 11/C Villamos áramkör Passzív és aktív hálózatok

Gingl Zoltán, Szeged, szept. 1

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Hálózatszámítási módszerek

Ellenállásmérés Wheatstone híddal

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

1. konferencia: Egyenáramú hálózatok számítása

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

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

Összefüggő szakmai gyakorlat témakörei

Elektrotechnika- Villamosságtan

Feladatlap X. osztály

Nyári gyakorlat teljesítésének igazolása Hiányzások

Elektrotechnika 1. előadás

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Elektromos áram, egyenáram

Vízgépészeti és technológiai berendezésszerelő Épületgépészeti rendszerszerelő

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

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

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

Fizika minta feladatsor

Elektromos áram, áramkör

Felvételi, 2018 szeptember - Alapképzés, fizika vizsga -

Fizika A2E, 9. feladatsor

Fizika A2E, 8. feladatsor

Elektromos áram, áramkör

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

MÉRÉSI GYAKORLATOK (ELEKTROTECHNIKA) 10. évfolyam (10.a, b, c)

12.A 12.A. A belsı ellenállás, kapocsfeszültség, forrásfeszültség fogalmának értelmezése. Feszültséggenerátorok

Mérés és adatgyűjtés

1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk:

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

Mérés és adatgyűjtés

Elektromos áram, áramkör, kapcsolások

Elektrotechnika példatár

Fizika A2 Alapkérdések

Elektrotechnika. 1. előad. Budapest Műszaki Főiskola Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Kar Mechatronikai és Autechnikai Intézet

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

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

Elektromos töltés, áram, áramkörök

Tételek Elektrotechnika és elektronika I tantárgy szóbeli részéhez 1 1. AZ ELEKTROSZTATIKA ALAPJAI AZ ELEKTROMOS TÖLTÉS FOGALMA 8 1.

Hálózatok számítása egyenáramú és szinuszos gerjesztések esetén. Egyenáramú hálózatok vizsgálata Szinuszos áramú hálózatok vizsgálata

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Vezetékek. Fizikai alapok

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

Fizika Vetélkedő 8 oszt. 2013

Felvételi, 2017 július -Alapképzés, fizika vizsga-

FIZIKA. Váltóáramú hálózatok, elektromágneses hullámok

Elektromos áram. Vezetési jelenségek

TARTALOMJEGYZÉK. Előszó 9

EGYÜTTMŰKÖDÉSI MEGÁLLAPODÁS (szakközépiskola évfolyam)

Egyenáram. Áramkörök jellemzése Fogyasztók és áramforrások kapcsolása Az áramvezetés típusai

Bor Pál Fizikaverseny Eötvös Loránd Fizikai Társulat Csongrád Megyei Csoport DÖNTŐ április osztály

3. Laboratóriumi gyakorlat A HŐELLENÁLLÁS

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság 2. Minta feladatsor

Elektrotechnika- Villamosságtan

Fizika 1 Elektrodinamika beugró/kis kérdések

Tranziens jelenségek rövid összefoglalás

MUNKAANYAG. Danás Miklós. Egyenáramú hálózatok. A követelménymodul megnevezése: Elektronikai áramkörök tervezése, dokumentálása

4.A 4.A. 4.A Egyenáramú hálózatok alaptörvényei Ohm és Kirchhoff törvények

ELEKTROKÉMIA. Alapmennyiségek. I: áramersség, mértékegysége (SI alapegység): A:

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

Vezetők elektrosztatikus térben

Elektronikus fekete doboz vizsgálata

EGYENÁRAMÚ KÖRÖK ÉS VILLAMOS TÉR

1. SI mértékegységrendszer

Fizika A2 Alapkérdések

Fizika 1 Elektrodinamika belépő kérdések

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

Elektrotechnika. Ballagi Áron

Elektromos töltés, áram, áramkör

HŐMÉRSÉKLET MÉRÉS I. Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás. 2010/2011.BSc.II.évf.

Kiegészítő tudnivalók a fizikai mérésekhez

Elektromos áram, egyenáram

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?

Az egyenáramú hálózatok

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

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

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

ELLENÁLLÁSMÉRÉS. A mérés célja. Biztonságtechnikai útmutató. Mérési módszerek ANALÓG UNIVERZÁLIS MŰSZER (MULTIMÉTER) ELLENÁLLÁSMÉRŐ MÓDBAN.

Zener dióda karakterisztikáinak hőmérsékletfüggése

Elektrosztatikai jelenségek

Elektromosság, áram, feszültség

ELLENÁLL 1. MÉRŐ ÉRINTKEZŐK:

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Emelt szintű fizika érettségi kísérletei

Mérési utasítás. P2 150ohm. 22Kohm

A mérés. A mérés célja a mérendő mennyiség valódi értékének meghatározása. Ez a valóságban azt jelenti, hogy erre kell

SZÁMÍTÁSOS FELADATOK

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

Szekszárdi I Béla Gimnázium Emelt szintű szóbeli vizsgaközpont. Eltérések az OH honlapján közzétettektől

Elektromos áram, egyenáram

Átírás:

Dr. Seres István

Áramerősség, Ohm törvény Áramerősség: I Q t Ohm törvény: U I Egyenfeszültség állandó áram?! fft.szie.hu 2 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Áramerősség, Ohm törvény Egyenfeszültség U állandó Elektromos térerősség E U = állandó Elektronra ható erő F q E = állandó Állandó erő hatására gyorsulva mozog? fft.szie.hu 3 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Áramerősség, Ohm törvény Elektronra állandó erő hat egyenletesen gyorsul.?! v elektron gyorsul de ütközik, a sebessége ~ így változik. átlagsebesség fft.szie.hu 4 Seres.Istvan@gek.szie.hu t

Áramerősség, Ohm törvény 1 elektron töltése = -1,6 10-19 C. 1 áramerősség = 6,25 10 18 db e - 1 s alatt! v átlagot érzékelek! Elektromos ellenállás Áram hőhatása t fft.szie.hu 5 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Vezető szakasz ellenállása Ellenállás meghatározása vezető szakaszra: - a vezető anyagának fajlagos ellenállása, l - hossz, - keresztmetszet fft.szie.hu 6 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Ellenállás hőmérsékletfüggése Fajlagos ellenállás hőmérsékletfüggése: Pt100-0ºC hőmérsékleten 100 W-os platina ellenállás-hőmérő (Ohm) 200 150 100 50 0 Pt100 0 50 100 150 200 250 t (Celsius) t (ºC) (Ohm) 0 100 10 103,9 20 107,79 30 111,67 40 115,54 50 119,4 60 123,24 70 127,07 80 130,89 90 134,7 100 139,26 200 175,84 fft.szie.hu 7 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Ellenállás hőmérsékletfüggése ellenállás hőmérők: Fém: közel lineáris növekvő változás (Pl. platina) Termisztor, félvezető: negatív exponenciális változás (NTC) fft.szie.hu 8 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Ellenállások kapcsolása Soros kapcsolás: 1 U 1 2 U 2 U 1 + U 2 = U I 1 U I 2 I 1 = I 2 = I U 1 1 = U 2 2 z árammérőt mindig 1 + 2 = e sorosan kötjük be a mérendő ellenállással. fft.szie.hu 9 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Ellenállások kapcsolása Párhuzamos kapcsolás: feszültségmérőt mindig párhuzamosan kötjük be U 1 = U 2 = U a mérendő ellenállással. I 1 + I 2 = I e 1 1 1 1 2 e I e 1 U 1 I 1 2 U 2 I 2 U fft.szie.hu 10 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Ellenállások kapcsolása Nem csak soros és párhuzamos kapcsolás van ( 1 és 5 hogy van kapcsolva?) 1 2 5 3 4 Lehetséges megoldás Ekvipotenciális pontok keresése Csillag delta átalakítás Kirchhoff törvények fft.szie.hu 11 Seres.Istvan@gek.szie.hu

ekvipotenciális pontok használata, tetraéder eredő ellenállása Szabályos tetraéder váz 6 egyforma, ellenállású huzalból, mennyi lesz az eredő ellenállás két szomszédos csúcs között? D D C B C B http://www.neriiskola.hu/cms1/?q= eredoellenallas_tetraeder szimmetria miatt U D = U C, így C és D pontok ekvipotenciális pontok, emiatt közülük az kivehető fft.szie.hu 12 Seres.Istvan@gek.szie.hu

ekvipotenciális pontok használata, tetraéder eredő ellenállása Szabályos tetraéder váz 6 egyforma, ellenállású huzalból, mennyi lesz az eredő ellenállás két szomszédos csúcs között? D D C szimmetria miatt U D = U C, így C és D pontok ekvipotenciális pontok, emiatt közülük az kivehető B 1 = 1 e 2 + 1 2 + 1 = 4 2 e = 2 fft.szie.hu 13 Seres.Istvan@gek.szie.hu C B

ekvipotenciális pontok használata Ha egy elektromos hálózatban a szimmetria miatt ekvipotenciális pontok vannak, akkor Közülük az ellenállás kivehető (nincs közöttük feszültség, így a közöttük levő ellenálláson soha nem folyik áram) Ha nincs közöttük ellenállás, rövidre zárhatók (nincs közöttük feszültség, így a berakott rövidzáron soha nem folyik áram) Szimmetrikus esetekben használható (pl. kockaváz eredője, lásd gyakorlaton) fft.szie.hu 14 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Csillag delta átalakítás Ha nincsenek ekvipotenciális pontok a hálózatban Delta blokk (Δ) Ellenállások páronként összekötve D 5 2 4 D 1 2 5 3 4 B C C C C fft.szie.hu 15 Seres.Istvan@gek.szie.hu B Csillag blokk Minden ellenállás egy központi ponthoz D D B B

Csillag delta átalakítás Delta blokk (Δ) Ellenállások páronként összekötve D 5 C 2 4 B Delta blokk Csillag blokk Minden ellenállás egy központi ponthoz D C D C B Csillag blokk B DB 2 5 + 4 2 + 5 + 4 = CB 4 5 + 2 4 + 5 + 2 = D + B C + B DC 5 2 + 4 5 + 2 + 4 = D + C fft.szie.hu 16 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Csillag delta átalakítás Delta blokk (1) 2 5 + 4 2 + 5 + 4 = (2) 4 5 + 2 4 + 5 + 2 = (3) 5 2 + 4 5 + 2 + 4 = Csillag blokk D + B C + B D + C z egyenlet rendszerből 2, 4 és 5 ismeretében B, C és D meghatározható (pl. (1) + (2) (3) kiadja 2 B értékét) fft.szie.hu 17 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Csillag delta átalakítás D 1 2 5 B delta blokk helyett 3 4 C 1 D D 3 C C B B csillag blokk (soros és párhuzamos kapcsolás) delta csillag irányban könnyű a számolás fft.szie.hu 18 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Kirchhoff törvények Kirchhoff I. törvénye: Csomóponti törvény: egy csomópontban az áramok előjeles összege nulla (Töltésmegmaradás) I bemenő : + I kimenő : - I 1 I 2 + I 3 I 4 = 0 azaz I 1 + I 3 = I 2 + I 4 I 1 I 2 I 4 I 3 fft.szie.hu 19 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Kirchhoff törvények Kirchhoff II. törvénye: Huroktörvény Feszültségesés iránya: - + Telepen: Ellenálláson: Körüljárási irány választás után: I 2 3 1 Feszültségesés előjele: +, ha a feszültségesés iránya = a körüljárási iránnyal -, ha a feszültségesés iránya ellentétes a körüljárási iránnyal fft.szie.hu 20 Seres.Istvan@gek.szie.hu I 3 I 2 U 1 -U 1 + U 2 + 1 I 1 2 I 2 + 3 I 3 = 0 U 2 I 1

Kirchhoff törvények Példa a Kirchhoff törvényekre: (1) -U 1 + 3 I 3 1 I 1 = 0 (2) U 2-2 I 2 3 I 3 = 0 1 I 1 2 I 2 3 I 3 U 1 U 2 (3) I 1 - I 2 + I 3 = 0 fft.szie.hu 21 Seres.Istvan@gek.szie.hu

fft.szie.hu 22 Seres.Istvan@gek.szie.hu Ellenállások kapcsolása Wheatstone híd kapcsolás 1 V 2 3 t U 0 z 1 -re jutó feszültség: 1 t 1 0 1 1 1 U I U z 2 -re jutó feszültség: 2 3 2 0 2 2 2 U I U feszültségmérő által mutatott feszültség: t 1 1 3 2 2 0 1 2 t U U U ) U(

Wheatstone híd kapcsolás Wheatstone híd kiegyenlített, ha a feszültségmérő által jelzett érték 0, ennek feltétele: 1 V t 2 3 B és B pontok ekvipotenciális pontok, azaz U 0 1 t = 2 3 t = 3 2 1 Szenzorok illesztésére, és ellenállásmérésre használják fft.szie.hu 23 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Ideális feszültségforrás Ellenállás ideális teleppel I U P U I U Mekkora teljesítmény vehető ki egy ideális telepből? Bármekkora? csökken P nő (hiperbola) 2 P V U fft.szie.hu 24 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Valódi feszültségforrás Névleges telepfeszültség: elektromotoros erő, belső fesz. k Ohm törvény az áramkörre: E = I ( b + k ) b V E E - I b = I k = U k kapocsfeszültség fft.szie.hu 25 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Teljesítmény illesztés külső ellenálláson a teljesítmény: k b Ezt k szerint deriválva (tört deriváltja): V E fft.szie.hu 26 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Teljesítmény illesztés külső ellenálláson a teljesítmény: P k k szerinti deriváltja: b k V E fft.szie.hu 27 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Valódi feszültségforrás Mérés: belső ellenállás mérése k b E fft.szie.hu 28 Seres.Istvan@gek.szie.hu

fft.szie.hu 29 Seres.Istvan@gek.szie.hu

Valódi feszültségforrás Mérés: belső ellenállás mérése k1 = 137,5 W, I 1 = 56,3 m. k2 = 367 W, I 2 = 22,6 m. E = I ( b + k ) E = 0,0563 ( b + 137,5) = 0,0226 (b + 367) (0,0563-0,0226) b = 8,498 7,741 b = 22,46 W, E = 9,006 V fft.szie.hu 30 Seres.Istvan@gek.szie.hu b k E