Základy elektrotechniky a elektroniky

Prezentace na téma: "Základy elektrotechniky a elektroniky"— Transkript prezentace:

1 Základy elektrotechniky a elektroniky
1. část kpt. Ing. Milan Říha, Dis. 2. ročník VOŠ TRIVIS

2 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Rozdíl mezi vodičem, polovodičem a izolantem Vodiče - jsou látky obsahující velké množství volných elektronů ve svých atomech, jejich pohyb je nahodilý. Přiložením elektrického napětí nastane tok elektronů směrem ke kladnému pólu zdroje. Pohyb elektronů zůstává chaotický, ale výsledný směr je stejný se směrem působícího elektrického pole. Vodiče jsou tedy, látky, které vedou elektrický proud (např. měď, hliník, zlato, stříbro, železo…). Vodičem protéká proud o velikosti jednoho ampéru (A), jestliže myšleným řezem vodiče projde náboj jednoho coulombu za jednu sekundu. 2. ročník VOŠ TRIVIS

3 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Definice ampéru Ampér je stálý proud, který při průchodu dvěma přímými rovnoběžnými nekonečně dlouhými vodiči zanedbatelného průřezu umístěnými ve vakuu ve vzdálenosti 1 m od sebe vyvolá mezi vodiči sílu o velikosti N na 1 m délky vodiče. 2. ročník VOŠ TRIVIS

4 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Izolanty - (nevodiče) jsou látky, které nemají volné elektrony, tedy nevedou elektrický proud (např. vzduch, guma, sklo, porcelán, umělé hmoty). Polovodiče - jsou látky uměle vyrobené z některých prvků, jejichž vodivost lze účinně měnit příměsí jiné látky, elektrickým polem, teplotou nebo světlem (např. křemík, germanium). 2. ročník VOŠ TRIVIS

5 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Jednotky elektrických veličin Veličina Jednotka název označení napětí U volt V proud I ampér A výkon P watt W odpor R ohm Ω Ohmův zákon - určuje vztah mezi elektrickým napětím U, elektrickým proudem I a odporem R. U = I . R [V, A, Ω] R = U / I nebo I = U / R 2. ročník VOŠ TRIVIS

6 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Elektrický proud - dělíme na stejnosměrný a střídavý. Zdroje stejnosměrného proudu 1) elektrochemické články a) primární galvanické (suché) články (po vybití nelze dobíjet) - Voltův článek – elektrody Zn, Cu, elektrolyt – zředěná H2SO4 - suchý článek (monočlánek, 1,5 V) b) akumulátor (lze nabíjet a vybíjet opakovaně) - olověný (2 V) – elektrolytem je zředěná H2SO4 - alkalický (1,2 V) – elektrolytem je hydroxid (louh) sodný nebo draselný elektrody z různých kovů (Ni, Fe, Cd, Ag, Zn…) 2) dynamo – přeměňuje mechanickou energii v energii elektrickou 3) usměrňovače – získávají stejnosměrný proud ze střídavého proudu 4) termoelektrické články – přeměna tepelné energie na energii elektrickou 5) fotoelektrické články – přeměna světelné energie na energii elektrickou. 2. ročník VOŠ TRIVIS

7 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Formování olověných akumulátorů Před prvním použitím olověných akumulátorů je třeba provést jejich přípravu a první nabití a vybití: 1) akumulátor vypláchneme destilovanou vodou, 2) naplníme elektrolytem a necháme 2 hodiny nasakovat do elektrod, 3) nabíjíme ½ jmenovitého proudu asi 20 hodin, 4) zjistíme stav nabití 5) po nabití akumulátor vybijeme jmenovitým proudem do stavu vybití 6) nabíjíme jmenovitým proudem do stavu plného nabití. Jmenovitý nabíjecí proud - je 0,1 jmenovité kapacity akumulátoru (je-li kapacita akumulátoru 44 Ah, je jmenovitý nabíjecí proud 4,4 A. 2. ročník VOŠ TRIVIS

8 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Způsoby řazení odporů (rezistorů) 1) sériové Rv = R1 + R2 + R3… 2) paralelní Rv = R1 + R2 + R3 Celkový odpor paralelně řazených odporů je menší než hodnota nejmenšího z odporů. 2. ročník VOŠ TRIVIS

9 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Způsoby řazení zdrojů 1) sériové Uv = U1 + U2 + U3 Iv = Imin 2) paralelní U1 = U2 = U3 Iv = I1 + I2 + I3 2. ročník VOŠ TRIVIS

10 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Transformátor Transformátor je elektrický stroj, který umožňuje napětí snižovat nebo zvyšovat. skládá se ze dvou (nebo více) cívek navinutých na společném jádru z magneticky vodivého materiálu. Průchodem střídavého proudu primární cívkou vzniká magnetické pole, jehož siločáry zasahují také sekundární cívku a v ní se indukuje napětí. Dochází k transformaci napětí, která umožňuje prostým poměrem počtu závitů primárního a sekundárního vinutí měnit velikost sekundárního napětí. Pro ideální transformátor beze ztrát platí, že poměr výstupního a vstupního napětí je přímo úměrný počtu závitů. 2. ročník VOŠ TRIVIS

11 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Ampérmetr Ampérmetrem měříme protékající proud obvodem. Ampérmetr zapojujeme vždy v sérii se zdrojem a spotřebičem. Vnitřní odpor ampérmetru musí být co nejmenší. Způsob změny rozsahu ampérmetru Pokud potřebujeme změřit ampérmetrem větší proud než je jeho rozsah, pak paralelně k ampérmetru připojíme odpor (bočník). Po této úpravě ampérmetrem protéká jen část obvodového proudu a zbývající část teče bočníkem. 2. ročník VOŠ TRIVIS

12 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Voltmetr Voltmetrem měříme napětí mezi dvěma body obvodu. Voltmetr připojujeme přímo ke svorkám zdroje nebo paralelně ke spotřebiči, na němž měříme úbytek napětí. Vnitřní odpor voltmetru musí být co možná největší. Způsob změny rozsahu voltmetru Pokud potřebujeme změřit voltmetrem větší napětí než je jeho rozsah, pak sériově k voltmetru připojíme předřadný odpor. Po této úpravě bude voltmetr měřit napětí snížené o úbytek napětí způsobený předřadným odporem. 2. ročník VOŠ TRIVIS

13 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Ochrana proti nadměrnému proudu Principem ochrany proti toku nadměrného proudu vedením (přetížení nebo zkrat) je použití prvků, které při vzrůstu proudu nad jmenovitou hodnotu přeruší vedení a zastaví tak další tok nadměrného proudu. 1) pojistka, 2) jistič, 3) nadproudové relé, 4) proudová ochrana. 2. ročník VOŠ TRIVIS

14 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Ochrana proti přepětí S přepětím se setkáváme zvláště u dlouhých a vysokých antén. Objevuje se jako důsledek vzniku statické elektřiny v bouřkovém období, nebo např. při silném větru. 1) jiskřiště - elektrický přístroj se dvěma elektrodami, oddělenými plynným nebo kapalným dielektrikem; vzdálenost elektrod lze nařídit tak, že mezi nimi přeskočí elektrický oblouk (výboj), dosáhne-li elektrické napětí určité hodnoty; vysoká teplota výboje silně ohřeje okolní vzduch, který stoupá vzhůru a unáší s sebou elektrický oblouk, který se přeruší; přebytečný náboj se odvede do země a jiskřiště se uvede do původního stavu své funkce. 2) doutnavka, 3) iontovka, 4) výbojka. 2. ročník VOŠ TRIVIS

15 2. ročník VOŠ TRIVIS

16 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Barevné značení izolovaných vodičů Jednomu nebo více (izolovaným) vodičům v izolačním obalu říkáme kabel. Vodiče v kabelu se označují jako žíly. Izolace různých žil ve vícežilovém kabelu musí mít různé rozlišitelné barvy. 1) žlutozelená – ochranný vodič 2) hnědá - fáze 3) černá - fáze 4) modrá – středový vodič 2. ročník VOŠ TRIVIS

17 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Klasifikace prostor a meze hodnot bezpečných napětí v nich: Prostory Při dotyku částí (při obsluze) Bezpečná malá napětí živých částí střídavá stejnosměrná normální (prostory suché, zřídka vlhké, bez kovových konstrukcí) živých 50 V 100 V neživých 120 V nebezpečné (prostory stále nebo často vlhké, mokré, horké, v dosahu kovových konstrukcí) 25 V 60 V zvlášť nebezpečné (pracovník stojí ve vodě) 12 V 2. ročník VOŠ TRIVIS

18 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
První pomoc při úrazu elektrickým proudem Při první pomoci při úrazu elektrickým proudem postupujeme následujícím způsobem: 1. vyprostíme postiženého z dosahu elektrického proudu, 2. u postiženého je třeba zajistit dýchání a krevní oběh, - pokud postižený dýchá, uložíme ho do stabilizované polohy, 3. přivoláme lékařskou pomoc, 4. oznámíme úraz příslušným orgánům. 2. ročník VOŠ TRIVIS

19 Radiooperátor pro námořní pohyblivou službu
Princip činnosti polovodičové diody Spojíme-li polovodiče typu P a N, vytvoří se na jejich rozhraní PN přechod. V místě styku obou polovodičů dojde k difúzi děr z polovodiče typu P a N a elektronů z polovodiče typu N do P a následně k rekombinaci (zániku páru – elektron se náhodně setká s dírou). Vytvoří se dynamická rovnováha a na rozhraní obou polovodičů vznikne vnitřní elektronické pole (napětí 0,4 V u germania, 0,8 V u křemíku). V oblasti přechodu nejsou žádné volné elektricky nabité částice. 2. ročník VOŠ TRIVIS

20 Děkuji Vám za pozornost
KONEC Autor prezentace: kpt. Ing. Milan Říha, DiS. Námořní akademie České republiky s.r.o. © 2006 verze 1.00 z 3. září 2006 2. ročník VOŠ TRIVIS