Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

ELEKTROTECHNIKA 1W1 – pro 4. ročník oboru M. ÚVOD DO PŘEDMĚTU Důvody proč je předmět přednášen: -zajistit minimální úroveň znalostí z elektrotechniky.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ELEKTROTECHNIKA 1W1 – pro 4. ročník oboru M. ÚVOD DO PŘEDMĚTU Důvody proč je předmět přednášen: -zajistit minimální úroveň znalostí z elektrotechniky."— Transkript prezentace:

1 ELEKTROTECHNIKA 1W1 – pro 4. ročník oboru M

2 ÚVOD DO PŘEDMĚTU Důvody proč je předmět přednášen: -zajistit minimální úroveň znalostí z elektrotechniky – a to spíše praktických na základě „opakování“ dříve nabytých - pro komunikaci se specialisty – zejména pro techniky v technologických provozech. Technika – elektrotechnika – inženýrství (vztahy a vazby)

3 ÚVOD DO PŘEDMĚTU Základní principy elektřiny - teorie hmoty a učení o atomech - nositelem elektřiny jsou volné elektrony v jednotlivých atomech hmoty v posledních - tj. vnějších - valenčních sférách (vrstvách), které jsou k jádru poutány minimálními vnitroatomovými silami (vazbami) Podle elektrické vodivosti dané hmoty se hmota zařazuje do jedné ze tří vodivostních skupin - do vodičů, polovodičů a do isolantů.

4 ÚVOD DO PŘEDMĚTU Ing. Dr. h. c. František Křižík (1847 až 1941) propagátor ss proudu a „elektrické“ dopravy, oblouková lampa a osvětlení, el. ovládací a signalizační zařízení Ing. Emil Kolben (1862 až 1943) propagátor střídavého proudu, výroba elektromotorů a alternátorů Ing. Josef Donát (1858 až 1937 zakladatel eltechnického závodu v Brně (pozdější součást Škodových závodů a pak EJF Brno) Josef Sousedlík (1894 až 1944) založil závod na výrobu elektromotorů, dnešní MEZ Vsetín Několik význačných světových a českých jmen:

5 ÚVOD DO PŘEDMĚTU Několik dalších význačných světových a českých jmen: Werner von SIEMENS AMPÉR BROWN Thomas Alva EDISON

6 ÚVOD DO PŘEDMĚTU Alexandro Volta Faraday Joule Lens Nikola Tesla prof. Ing Hlávka a další ………

7 Názvosloví Elektrická zařízení == jsou všechna zařízení využí- vající ke své činnosti elektrickou energii. Elektrický zdroj == zařízení výrobního charakteru, jehož produktem (výrobkem) je elektrická energie. Elektrický spotřebič == zařízení spotřebovávající elektrickou energie, kterou mění v jinou formu energie. Elektrické vedení (elektrické sítě) == slouží pro přenos elektrické energie od zdroje ke spotřebiči.

8 Názvosloví Stejnosměrný proud == nepřerušovaný tok elektronů od minus (-) pólu (kde je jich přebytek) k plus (+) pólu. Střídavý proud == Měnící se tok elektronů - frekvence změny směru toku je frekvencí proudu. Obvyklý tvar je sinusový - definován amplitudou a periodou čili frekvencí.

9 Základní veličiny Elektrický náboj (el. množství) = množství elektronů přebývající (na záporné elektrodě) a chybějící (na kladné elektrodě) / množství 6,25 * elektronů / - Coulomb ( též Ampérsekunda či Ampérho- dina) --- Q [C As Ah]

10 Základní veličiny Elektrický proud = tok elektronů mezi místem s nadbytkem a místem s nedostatkem elektronů - proud 1 Ampéru vyloučí za 1 sekundu 1,118 mg stříbra - Ampér --- I [A ] nebo [C / s]

11 Základní veličiny Elektrické napětí = rozdíl potenciálů čili hodnot elektrických nábojů dvou různých míst - zdroj 1 Volt vykoná ve spotřebiči práci 1 joule, pokud spotřebičem projde elektrický náboj 1 Cou- lombu - Volt --- U [ V ]

12 Odvozené veličiny Elektrický odpor - 1 Ohm je odpor sloupce rtuti o průřezu 1 mm 2 a délky 1063 mm - Ohm --- R [  ] Ekvivalentem je elektrická vodivost - vztah G = 1 / R = (  * S ) / l … l = délka - Siemens --- G [ S ]

13 Ohmův zákon Vystihuje vzájemnou závislost tří základních veličin: - NAPĚTÍ - PROUD - ODPOR Vyjádřena funkčním trojúhelníkem : z něhož plynou tři rovnice: U = R * I I = U / R R = U / I (případně G = I / U ) Odvozené veličiny

14 Elektrická práce - Joule nebo Wattsekunda - A [ J nebo Ws ] Elektrický výkon / příkon (vydaná / spotře- bovaná elektrická energie) - Watt --- P / N [ W ] Účinnost = poměr dodané (spotřebované) a využité (odevzdané) energie - vztah  = P / N [ -, W, W ]

15 Odvozené veličiny: Měrný (specifický) odpor = ztráta části energie při pohybu volných elektronů projevující se jako odpor vodiče působící proti průchodu elektrického proudu – vztah: R = (  * l ) / S [ Ohm ; Ohm*mm 2 /m ; m ; mm 2 ] kde: ... měrný odpor vodiče - je představován odporem vodiče délky l = 1 metr a průřezu S = 1 mm 2 Ekvivalentem je měrná vodivost - vztah:  = 1 /  [ m / ( Ohm * mm 2 )]

16 Odvozené veličiny: Druh materiáluMěrný odporMěrná vodivost stříbro0, měď0, hliník0, ocelový drát0,13 – 0,57,7 – 2 nikelin0,42,5 uhlík500,02

17 Závislost odporu na teplotě O dpor i měrná vodivost závisí na teplotě hmoty (se stou- pající teplotou roste rychlost kmitání elektronů v atomové mřížce) - vztah: R = R 20 +  R nebo  R =  * R 20 * ( - 20 ) kde:..... teplota [ o C ] R měrný odpor při teplotě 20 o C  teplotní součinitel odporu materiálu - daný hodnotou ve o C (udává poměrné zvětšení či snížení hodnoty odporu při změně teploty o 1 o C).

18 Závislost odporu na teplotě Hodnota odporu při dané teplotě je dána vztahem: R = R 20 * ( 1 +  * ( - 20 ) ) [ , , 1 / o C, o C] S klesající teplotou odpor vodiče klesá až ke stavu "supra- vodivosti" - při teplotách velice blízkých ABSOLUTNÍ NULE (0 o K) – odpor je pak rovněž blízko hodnoty „0“ [Ω] – ve vodiči pak není procházejícímu proudu kladen prakticky žádný odpor, ve vodiči tedy nevznikají prakticky žádné ztráty a vodič se rovněž nikterak neohřívá.

19 Základní tepelné účinky J. P. Joule (angličan) + A. Lenc (rus) – zákon o tepelném působení = množství tepla vyvinutého elektrickým proudem I je dáno vztahem: Q = R * I 2 * t [ J, Ω, A, sec ]

20 Základní tepelné účinky Po dosazení z Ohmova zákona: Q = ( U 2 / R ) * t = U * I * t [ J, V, Ω, sec, V, A, sec ] Podle soustavy SI je hlavní jednotkou tepla Joule, což je teplo, které se vyvine za 1 sekundu ve vodiči, kterým projde stálý proud 1 A, při napětí na vodiči 1 V. Je též definováno, že množství tepla potřebné k ohřátí 1 litru vody o 1 o C je právě 4 186,8 J.

21 Úbytek napětí na vodiči Na vodiči spojujícím zdroj a spotřebič vzniká úbytek napětí – jeho velikost je dána vlastním odporem vodiče v závislosti na druhu materiálem, z něhož je vodič vyroben a na jeho délce: U p... je napětí na počátku vedení (a tedy je shodné s napětím na svorkách zdroje) U k... je napětí na konci vodiče (tj. u spotřebiče - zátěžného odporu) kde: U z = U p – U k

22 1W1 To byla úvodní přednáška


Stáhnout ppt "ELEKTROTECHNIKA 1W1 – pro 4. ročník oboru M. ÚVOD DO PŘEDMĚTU Důvody proč je předmět přednášen: -zajistit minimální úroveň znalostí z elektrotechniky."

Podobné prezentace


Reklamy Google