dr hab. inż. tomasz chady prof. zut · elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok...

16
Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 1 Podstawy elektrotechniki Odpowiedzialny za przedmiot (wykłady): dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT Ćwiczenia: dr inż. Krzysztof Stawicki e-mail: [email protected] w temacie wiadomości proszę wpisywać STUDENT S1 nralbumu KONSULTACJE: wtorek, godz. 14.15 – 15.00 (pokój 310) tel. 914494886 strona www: ks.zut.edu.pl/pe

Upload: others

Post on 27-Feb-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 1

Podstawy elektrotechnikiOdpowiedzialny za przedmiot (wykłady):

dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT

Ćwiczenia: dr inż. Krzysztof Stawicki

e-mail: [email protected] temacie wiadomości proszę wpisywać STUDENT S1 nralbumu

KONSULTACJE: wtorek, godz. 14.15 – 15.00 (pokój 310)

tel. 914494886 strona www: ks.zut.edu.pl/pe

Page 2: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 2

1. Pojęcia podstawowe elektrotechniki. Wielkościi jednostki używane w elektrotechnice.

Page 3: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 3

Page 4: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 4

2. Pojęcia podstawowe teorii obwodów. Właściwości obwodu elektrycznego. Klasyfikacja elementów obwodów elektrycznych. Podstawy topologii obwodów elektrycznych.

Obwody o stałych skupionych. Elementy obwodu elektrycznego.

ELEMENTY PASYWNE

ELEMENTY AKTYWNE

Page 5: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 5

Elementy obwodu elektrycznego.

Page 6: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 6

Sposoby połączenia elementów

Page 7: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 7

3. Obwody liniowe prądu stałego. Prawo Ohma. Prawa Kirchhoffa.

Wielkości występujące przy analizie obwodów liniowych prądu stałego, w stanach ustalonych.

P = U·I

Page 8: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8

Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów (napięcia) między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej, a odwrotnie proporcjonalne do oporu.

Prawidłowość tę odkrył w 1827 roku niemiecki fizyk, profesor politechniki w Norymberdze i uniwersytetu w Monachium Georg Simon Ohm. Można ją opisać jako:

Prawo Ohmadla prądu stałego

I=UR

Page 9: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 9

Pierwsze prawo Kirchhoffa

Suma algebraiczna natężeń prądówdopływających(+) do danego węzła

i odpływających(-) z danego węzła jest równa 0.

Prawo to można też zapisać trochę inaczej :Suma natężeń prądów dopływających do węzła jest równa

sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.

∑k=1,2...

I k=0

Page 10: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 10

Drugie prawo Kirchhoffa

Suma wartości sił elektromotorycznych w każdym obwodzie zamkniętym (w oczku) równa jest sumie wartości napięć na elementach pasywnych tego obwodu:

∑kek=∑l

ul

∑kuk=0

Prawo to można też zapisać krócej:Suma napięć w oczku jest równa zeru:

Page 11: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 11

Połączenie szeregowe

E=U 1U 2U 3II prawo Kirchoffa:I prawo Kirchoffa: w całym obwodzie jest tylko jeden prąd

E=I⋅R1I⋅R2I⋅R3=I⋅RzastępczaZastosowanie prawa Ohma:

I⋅R1R2R3=I⋅RzastępczaRzastępcza=R1R2R3

prawo OhmaU 1=I⋅R1

przy połączeniu szeregowym:

Page 12: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 12

I=I 1I 2I 3

I prawo Kirchoffa:

II prawo Kirchoffa:na każdym elemencie

jest takie samo napięcie

I 1=ER1

prawo Ohma:

1Rz

= 1R1

1R2

1R3

E

I 2=ER2

I 3=ER3

I=I 1I 2I 3=ER1

ER2

ER3

=E 1R1

1R2

1R3=E 1

Rz

Połączenie równoległe

przy połączeniu równoległym:

Page 13: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 13

Przekształcenie: gwiazda – trójkąt

R1=R12⋅R31

R12R23R31R2=

R23⋅R12

R12R23R31R3=

R31⋅R23

R12R23R31

R12=R1R2R1⋅R2

R3R23=R2R3

R2⋅R3

R1R31=R3R1

R3⋅R1

R2

Page 14: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 14

Zadania

R1

R3

R5

R6R

4R

2

Wszystkie rezystory mają rezystancję 10 Ω.

Oblicz rezystancję zastępczą przedstawionego układu oraz prądy, spadki napięć i moce wydzielane na każdym rezystorze, jeśli układ jest zasilany napięciem 26 V.

Page 15: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 15

Zadanie domowe

Oblicz rezystancję całego układu oraz wskazane prądy, napięcia i moc na ostatnim rezystorze.

Page 16: dr hab. inż. Tomasz Chady prof. ZUT · Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 8 Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu jest proporcjonalne do różnicy potencjałów

Elektrotechnika, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok I 16

UWAGA

Na następnych zajęciach sprawdzian ze znajomości Prawa Ohma i praw Kirchhoffa (treść każdego prawa)

oraz obliczania: rezystancji zastępczej układów, prądów i spadków napięć na rezystorach.