Egyenáram. Áramkörök jellemzése Fogyasztók és áramforrások kapcsolása Az áramvezetés típusai



Hasonló dokumentumok
Elektromos áram. Vezetési jelenségek

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

Elektromos áram, egyenáram

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Elektromos áram, egyenáram

Elektromos áram, egyenáram

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

Elektromos áram, egyenáram

Elektromos áram, áramkör, kapcsolások

Elektromos áram, áramkör

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Elektromos áram, áramkör

Elektromosság, áram, feszültség

AZ EGYENÁRAM HATÁSAI

Elektromos töltés, áram, áramkörök

Elektromos töltés, áram, áramkör

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

1. SI mértékegységrendszer

Elektromos áramerősség

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

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

Fizika 8. oszt. Fizika 8. oszt.

Elektromos áram, áramkör, ellenállás

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

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

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

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

71. A lineáris és térfogati hőtágulási tényező közötti összefüggés:

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

EGYENÁRAM elektromos áram.

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság 2. Minta feladatsor

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

ELEKTROMOSSÁG ÉS MÁGNESESSÉG

Elektronika Alapismeretek

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

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

Elektrosztatikai alapismeretek

ELEKTROSZTATIKA. Ma igazán feltöltődhettek!

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

Elektrotechnika 9. évfolyam

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

Mérés és adatgyűjtés

A munkavégzés a rendszer és a környezete közötti energiacserének a D hőátadástól eltérő valamennyi más formája.

Fizika Vetélkedő 8 oszt. 2013

ELEKTROKÉMIA. - elektrolitokban: ionok irányított mozgása. Elektrolízis: elektromos áram által előidézett kémiai átalakulás

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?

FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

Programozható vezérlő rendszerek. Elektromágneses kompatibilitás II.

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

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság alapok Minta feladatsor

KISÉRLETI FIZIKA Elektrodinamika 4. (III. 4-8.) I + dq /dt = 0

Elektrotechnika. Ballagi Áron

Bevezetés az analóg és digitális elektronikába. V. Félvezető diódák

É11. Nyugvó villamos mező (elektrosztatika) Cz. Balázs kidolgozása. Elméleti kérdések: 1.Az elektromos töltések fajtái és kölcsönhatása

Kémiai kötések. Kémiai kötések kj / mol 0,8 40 kj / mol

Az áram hatásai, áram folyadékokban, gázokban, félvezetőkben

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

Kémiai energia - elektromos energia

Anyagvizsgálati módszerek Elektroanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Vezetékek. Fizikai alapok

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 9. Hőtani, elektromos és kémiai tulajdonságok

Az elektromosságtan alapjai

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK I. Elektrotechnika 4. előadás

A kémiai és az elektrokémiai potenciál

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

Összetett hálózat számítása_1

Elektrotechnika 11/C Villamos áramkör Passzív és aktív hálózatok

TARTALOMJEGYZÉK. Előszó 9

Felvételi, 2017 július -Alapképzés, fizika vizsga-

Sztehlo Gábor Evangélikus Óvoda, Általános Iskola és Gimnázium. Osztályozóvizsga témakörök 1. FÉLÉV. 9. osztály

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

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

SZÁMÍTÁSOS FELADATOK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA ÉPÜLETGÉPÉSZET ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA MINTAFELADATOK

Elektrotechnika 1. előadás

Elektromos alapjelenségek

13 Elektrokémia. Elektrokémia Dia 1 /52

ELEKTROKÉMIA. - elektrolitokban: ionok irányított mozgása. Elektrolízis: elektromos áram által előidézett kémiai átalakulás

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

TANMENET FIZIKA 8. osztály Elektromosság, fénytan

Feladatlap X. osztály

Fizika 1 Elektrodinamika beugró/kis kérdések

Összetett hálózat számítása_1

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

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

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Fizika minta feladatsor

Időben állandó mágneses mező jellemzése

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

MÉSZÁROS GÉZA okl. villamosmérnök villamos biztonsági szakértő

Elektrokémia. Elektrokémia. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Vízgépészeti és technológiai berendezésszerelő Épületgépészeti rendszerszerelő

FIZIKA. Váltóáramú hálózatok, elektromágneses hullámok

Az elektromos töltések eloszlása atomokban, molekulákban, ionokon belül és a vegyületekben. Vezetők, félvezetők és szigetelők molekuláris szerkezete.

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

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

Megoldás: A feltöltött R sugarú fémgömb felületén a térerősség és a potenciál pontosan akkora, mintha a teljes töltése a középpontjában lenne:

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Hálózatszámítási módszerek

Általános kémia képletgyűjtemény. Atomszerkezet Tömegszám (A) A = Z + N Rendszám (Z) Neutronok száma (N) Mólok száma (n)

Átírás:

Egyenáram Áramkörök jellemzése Fogyasztók és áramforrások kapcsolása Az áramvezetés típusai

Elektromos áram Az elektromos töltéshordozók meghatározott irányú rendezett mozgását elektromos áramnak nevezzük. Iránya: Megállapodás szerint a pozitív töltéshordozók iránya, ami tehát a negatív töltéshordozók-elektronok- áramlási irányával ellentétes.

Áramerősség Az elektromos áram mennyiségi jellemzője az áramerősség. 1 amper az áramerősség, ha a vezető keresztmetszetén 1 másodperc alatt 1 coulomb töltés áramlik át. I = dq dt

Áramköri elemek Áramforrás: a tartós töltésáramláshoz áramkörre van szükség. Áramforrás lehet: galvánelem: kémiai energia alakul át elektromos energiává fényelem (napelem) termoelem generátor

További áramköri elemek Vezetékek, ellenállások, fogyasztók, kapcsolók, mérőműszerek, kondenzátorok stb.

Az elektromos áram hatásai Hőhatás, vagy fényhatás Kémiai hatás Mágneses hatás Élettani hatás

Ohm törvény A vezetőn átfolyó áram erőssége egyenesen arányos a vezetőn eső feszültséggel. R = U I

Ellenállás A feszültség és az áramerősség hányadosát, amely az Ohm törvény értelmében állandó érték, ellenállásnak nevezzük. Az ellenállás mértékegysége az ohm [ R] = Ω

Ellenállás Az ellenállás egyenesen arányos a vezető hosszával. Fordítottan arányos a vezető keresztmetszetével. Függ a vezető anyagi minőségétől, a vezető anyagi minőségére jellemző állandó neve: fajlagos ellenállás R = ρ l A

Az ellenállás hőmérsékletfüggése A hőmérsékletváltozással járó ellenállás változás egyenesen arányos a kezdeti ellenállással, a hőmérséklet változással, és függ az anyagi minőségtől. ΔR = α R0 ΔT

Az elektromos áram munkája W = U Q = U I t Az elektromos áram teljesítménye: Mértékegysége: watt kwh= 1000W 3600s=3,6 10 6 J P = W t = U I

Fogyasztók kapcsolása Fogyasztók soros kapcsolása: A fogyasztókon átfolyó áram erőssége egyenlő: I 1 = I 2 Az áramforrás feszültsége megegyezik a fogyasztók feszültségének az összegével: U = U i Az eredő ellenállást a részellenállások összege adja. R = e Ri

Fogyasztók párhuzamos kapcsolása A párhuzamosan kapcsolt fogyasztók feszültsége U U U... 2 = megegyezik: n 1 = A főágban folyó áram erőssége egyenlő a mellékágak áramerősségeinek az összegével: I = Ik Az eredő ellenállás reciproka egyenlő a részellenállások reciprokainak az összegével: 1 1 = R e R k

Ohm törvény teljes áramkörre Az áramforrásnak is mindig van belső ellenállása. Ezt figyelembe véve az Ohm törvény úgy írható: Az áramkörben az áramerősség a külső ellenállás növelésével csökken. Az áramforrás maximális áramát akkor kapjuk, ha nincs külső ellenállás, azaz az áramforrás kapcsait rövidre zárjuk. (rövidzár, zárlat) Ekkor az áramkör túlmelegedhet. U 0 I = R k + R b

Az áramvezetés típusai Elektromos áram fémekben Értelmezés: elektrongáz-modell segítségével: A fémrács helyhez kötött ionjai között az elektronok rendezetlenül mozognak, elmozdulhatnak. A modellel megmagyarázhatjuk az áram hőhatását.

Elektromos áram folyadékokban Az elektrolitok vezetik az elektromos áramot. Elektrolitoknak a bázisok, savak, sók vizes oldatait nevezzük. Az elektrolitokban pozitív és negatív ionokat találunk. A negatív töltésű ion neve: anion A pozitív töltésű ion neve: kation

Elektrolízis Az anionok az áramforrás pozitív pólusán, a pozitív elektródán az anódon válnak ki. A kationok az áramforrás negatív pólusán a negatív elektródán katódon válnak ki. Az elektródákon történő anyagkiválás az elektrolízis.

Faraday törvényei Faraday első törvénye: Az elektródokon kiváló anyag mennyisége arányos az átáramló töltésmennyiséggel. Faraday második törvénye: 1 mólnyi 1 vegyértékű anyag kiválasztásához 96 500 C töltésmennyiség szükséges. Az elektrolízis alkalmazása: fémbevonatok készítése: galvanizálás

Érintkezési elektromosság Két különböző fajta anyag érintkezésekor az egyik anyag pozitív, a másik anyag negatív töltéshez jut a határfelület mentén. Elektromos kettősréteg jön létre. Szigetelők érintkezése: Coehn-féle szabály: A nagyobb dielektromos állandójú anyag lesz pozitív töltésű A dörzsölési elektromosság esetében tehát a dörzsölésnek másodlagos szerepa van, ez csak az érintkezést segíti elő.

Lenard-effektus Vízesési elektromosság: A vízesések közelében a levegőnek negatív töltése van, mert a vízcseppecskék felszíne a molekuláris erők következtében olyan elektromos kettősréteg, amelynek külső része negatív töltésű.

Fémek érintkezése Volta: különböző fémek érintkezésekor is elektromos kettősréteg alakul ki. Volta-féle feszültségi sor: Alumínium-cink-ólom-ón-antimon-bizmut-vas-rézezüst-arany-platina-szén-barnakő Volta törvénye: a sor két tagja közti Volta-feszültség független attól, hogy a két tag közvetlenül, vagy akárhány más tag közbeiktatásával erintkezik egymással, feltéve, hogy az érintkezési hely azonos hőmérsékletű.

Elsőfajú és másodfajú vezetők A Volta törvénynek eleget tevő vezetőket elsőfajú vezetőknek nevezzük. Savak, bázisok, sók vizes oldatai nem követik a Volta törvényt, ezeket másodfajú vezetőknek nevezzük.

Galvánelemek Az olyan berendezést, amely legalább három vezetőből áll, és ezek közül legalább egy másodfajú vezető, galvánelemnek nevezzük. A galvánelem általában két különböző fém, és egyféle vagy kétféle elektrolitból áll.

Akkumulátorok Az akkumulátorok olyan kémiai áramforrások, amelyekben az áram termelésekor átalakult anyagok ellentétes irányú áram átbocsátásával regenerálhatók. Ólom vagy savas akkumulátor: hígított kénsavba két ólomlemezt teszünk.

Elektromos áram gázokban A levegő szigetelő, de tartalmazhat ionokat, amelyek a kozmikus sugárzás, radioaktív sugárzás, vagy a Napsugárzás révén kerül a levegőbe. Ennek következtében a levegő is kismértékben vezeti az áramot. A gázok áramvezetése akkor lesz jelentős, ha ütközési ionizáció jön létre.

Ütközési ionizáció Az elektromos mezőben felgyorsuló elektronok ütköznek a gázmolekulákkal, és azokat pozitív töltésű ionokká, és negatív töltésű elektronokká bontják, azaz ion-elektron párokat keltenek. A keletkező ion-elektron párok az elektromos mezőben ugyancsak felgyorsulnak, és láncreakció szerűen újabb ion-elektron párokat hoznak létre. A folyamat feltétele, kellően nagy feszültség. A különböző színű fényjelenségek esetén a fény színe attól függ, hogy milyen gázban zajlik le a fenti folyamat.

Elektromos áram vákuumban Légüres térben akkor folyhat áram, ha a katódot elektron-kényszerítjük. Ezt a folyamatot termikus emisszióval érhetjük el ( Edison hatás ) A katód és az anód közötti nagy feszültségkülönbség hatására az elektronok felgyorsulnak. A felgyorsuló elektronok megfelelően felületkezelt rétegbe ütközve azt fénykibocsátásra kényszeríti. Alkalmazás: televíziók képcsöve

Elektromos áram félvezetőkben A félvezetők elektromos tulajdonságaik alapján a fémek és a szigetelők közé sorolhatóak. Félvezető modell a szilicium kristály segítségével: A szilicium (Si) négy vegyértékű elem. A négy vegyértékelektron másik négy elektronnal közösen alakítja ki a nemesgáz konfigurációt. Az Si ebben az állapotban szigetelőként viselkedik.

Félvezetők sajátvezetése Az így létrejövő kristályban a vegyértékelektronok kötése gyenge, elektromos térben az elektronok könnyen elmozdulnak, helyükön lyukakat hagyva. A negatív elektronok a pozitív pólus felé mozognak, mindig átlépve a keletkező lyukakba, a pozitív töltésűnek tekinthető lyukak pedig a negatív pólus felé vándorolnak.

Szennyezett félvezetők A kristály áramvezető képessége növelhető szennyező atomok bejuttatásával. Negatív típusú félvezetők: a szennyező atomok öt vegyértékűek, például foszfor, így egy elektron felesleges. Pozitív típusú félvezetők: a szennyező atom három vegyértékű, így egy lyuk keletkezik.