Tahak Na Elektro

1.Základní veličiny elektrostatiky Elektrostatika:zabývá se el.náboji v klidném stavu. Culumb [c]:jednotka el. množství,je to náboj který proteče vodičem za 1 s. jestliže tímto vodičem protéká stálý jednosměrný proud 1A. Culumbův zákon: dva bodové náboje se vzájemně přitahují nebo odpuzují a působí na ně el.síla F= El.pole:el.náboj vytváří kolem sebe silové pole, které nazýváme polem elektrickým. Intenzita el.pole:je to síla působící na daný náboj E= Směr intenzity:určen směrem síly působící na kladný náboj Siločára el.pole: je dráha uvolněného náboje, na které působí pouze síly vyvolané el.polem.Postupující od + do -.Tečna k siločáře určuje směr vektoru intenzity el.pole. Vlastnosti siločar:a) přímé od sebe stejně vzdálené, rovnoběžné.b)vycházejí a vstupují vždy přímo k packám.c)směřují od + k -. El.indukční tok: je roven volnému náboji, kterým je těleso nabito. El.potencionál:podíl elektrické potenciální energie a velikosti el.náboje El.napětí: je to rozdíl potenciálu mezi dvěma body. Energie :která vznikne přenesení náboje Pro el.pole je charakteristické, že práce vykonaná el.polem při přenesení náboje po uzavřené křivce je nulová. Nejde o přemístění Q z jedné hladiny do druhé.Dvojici navzájem indukováních říkáme kondensátor druhy kon. a)deskový b)svitkový c)blokový. 2.Paralelní a sériové zařízení dielektrik. Permitivita. a)Paralelní zařízení: U-konst. d-konst.Na paralelně zapojených prvcích el.obvodu je vždy konst. el.napětí.Paralelně zapojené součástky mají stejné napětí.

b)Sériové zařízení: Sériově zapojenými prvky el.obvodů prochází konstantní el. proud, el.indukční tlak, magnetický tok, elektromagnetické obvody.Použití II Kirehg. zákona: součet napětí el.energie zapojených v uzavřeném el.obvodu. se v součtu s úlotky napětí na vodičích rovná 0.

c)Permitivita: Absolutní diakritická konstanta.Její velikost závisí na prostředí, které el. pole obklopuje. Relativní diakritická konstanta. є větší než diakritická konstanta єo 3. Energie el.pole využití el.statiky v praxi. a) energie el. pole: kapacita = vlastnost kondenzátoru.

b) využití el.statiky v praxi: 1)-nevýhody- plynných, kapalných, peolových látek dialektrik vznikají nežádoucí parazitní el.statické náboje.Vytváří se: přečerpáním benzínu do auta.Parazitní výboje je třeba odvádět do země. - el.statické odlučovače-čištění plynů, - el.stat. třídění sypkých směsí, - lékařství,- stříkaní barev,- diakritický ohřev. 4. Řešení stejnosměrných obvodů. Ohmův zákon: I= U/R Stejnosměrné obvody:uspořádaný pochyb el.nábojů Kirhochovy zákony:1)součet proudů do uzlu vstupujících se musí rovnat součtu vystupujících. I = I1+ I2 + I3 + In I1 + I2 + I3 + In – I = 0 I= 2) ve smyčce Řazení odporů: Sériové Paralelní Elektrická vodivost: El.odpor- na materiálu, délce, průřezu vodiče a teplotě.

Řešení pomocí smyčkových proudů:a) v obvodu se označí kladný smysl svorek napětí od + do -. b)označí se proudy jednotlivých větví.c)V každém uzavřeném obvodu se nakreslí smyčka proudu.d) pro každou smyčku proudu se napíše rovnice podle II Kirch. Zákona. 5. Přechodové jevy v stejnosměrných el.obvodech. Průběh proudu v závislosti na čase. Přechodový děj vzniká: a) zapojením zdroje napětí – vznik proudu v obvodu.b) vypnutím aktivního prvku, Stražíváním.- zánik proudu v obvodu. Doba přechodného děje: doba vzniku děje do vzniku do nového ustáleného stavu.Doba je teoreticky Dlouhá trojnásobek časové konstanty obvodu.Volbou velikosti prvku v obvodu lze ovlivnit trvání

ho děje. Pasivní prvek: rezistor. Prvek v obvodu, ve kterém se za každou sekundu přeměňuje výkon. Ideální cívka:zásobním energie magnetického pole.

Ideální kondenzátor:

6. Intenzita magnetického pole. Magnetická indukce. Intenzita mag. pole: je vektorová veličina, daná mírou síly, která působí v určitém místě pole na elementární objem feromagnetické látky.Její velikost je daná podílem mag. napětí a délky indukční čáry. Mag. indukce: je vektorová veličina charakterizující mag. pole, která udává počet indukovaných čar na kolmé plochy. Na el.náboj Q pohybující se v mag.poli rychlosti v působí tvz. Lorenzova síla. F = Q(v * B) Dá se také vyjádřit vztah pro sílu působící na přímý vodič v harmonickém mag.poli dF= I*( dl * B) Mag. indukce podle této definice je rovna síle která působí na jednotlivé dílky přímého vodiče, protékaného proudem 1A.Mag.indukce můžeme také odvodit ze vztahu pro indukované napětí v závitu, a má plochu S a je klidu vůči poli. Průběh intenzity mag.pole uvnitř vodiče a v ně.

Látky:paramagnetické diamagnetické feromagnetické Čím je větší vzdálenost od vodiče, tím je intenzita nižší.

Mag. indukce:

7. Řešení el. mag. obvodů. (příklad) Staczonární mag. obvod: Mag. obvod je zvláštní příklad mag. pole,kde je mag. tlak soustředěn do Vymezené oblasti tzv.“jádrem z feromagnetických materiálů“.Magneticky vodivé jádro může být přerušeno úzkou vzduchovou mezerou, která se součástí uzavřeného obvodu a představuje pro magnetický vždy značný mag. odpor.zdrojem mag. pole je buď cívka protíkaná proudem nebo permanentní magnet. U stacionárních mag. obvodů je mag. tok konstantní.

Větev- část mag. obvodu v jíž protéká v celé délce stejný mag. indukční tok Uzel- místo styku dvou nebo více větví Smyčka- tvoří uzavřený sled mag. toku. Analýza magnetických obvodu – je založena na obou zákl. zákonech mag. pole Mag. odpor, Hoplinsonův zákon – Řešení mag. obvodů:

Hystereze-závislost feromagnetického stavu na předchozích mag. stavech.Plocha hysterezí smyčkyEnergie ztracena při vykonání jednoho cyklu. 8.El. mag. indukce. Lenzův zákon je mag. tok tekoucí přes paravodiče plocho S3.Je-li cívka C s N závity, z nichž přes každý závit o ploše S prochází mag.tok B, je Sc =N*S a celkový mag.tok zpražený s cívkou Je-li konst., musí existovat ještě další tvz. Indukované el.pole o intenzitě Ei , takže E= Es+ Ei Veličina se označuje jako indukované napětí ve smyčce Rovnice vyjadřuje zákon elektromagnetické indukce neboli Earadoyův zákon. Lenzovo pravidlo: indukovaný proud má vždy takový směr, že jeho magnetické účinky působí proti změně indukčního toku, která jeho vznik vyvolala V mag. poli působí mag. síla

pro směru hod. ručiček.

Jak se může napětí indukovat ve vodiči: 1)Časová změna mag. pole.Faradoyův indukční zákon.2) Pohyb v mag. poli.- pohybové napětí. 10.Vlastní a vzájemná idukčnost Vlastní indukčnost-charakterizuje pozivitní prvek el. obvodu=cívka.Protékali uzavřeným závitem proud I, Vytváří se pole intenzity H a celý mag.tok je úměr tomuto proudu. Konstanta úměrnosti L udává závislost toku na proudu= Vlastní indukčnost závitu.

Vlastní indukce je statisticky definována jako celý magnetický tok vyvolaný el. proudem. Vlastní indukce je dynamicky definována napětím, indukovaném při jednotkové rychlosti změny proudu. Vzájemná indukčnost – protéká li závitek 1,2 proud I1, I2, pak část mag. toku vyvolávaného proudem I1, V závitu 1prochází i závitem 2 a značí se . Tento proud je úměrný proudem I1 a platí: Když neprochází proudem I2, cívka přebívá V prostředí s vlas. fermeabilitou,

a je pasivní, nebo obrácně.

Statistická definice-mag. tok ,v pasivní cívce je vyvolán jednotlivým proudem v aktivní cívce I1. Dynamická definice – napětí indukované v pasivní cívce u1, je definováno změnou proudu v aktivní cívce I1, Za jednotku času= Vzdálená indukčnost.

11. Druhy hodnot a výkonů jednofázového střídavého proudu Jednofázový střídavý proud: proud má sinusový průběh. V homogenním mag. poli se rovnoměrně otáčí závit. Je-li počet otáček za minutu n, úhlová rychlost závitu Maximální hodnota je dána intenzitou pole, rozměry závitu a úhlovou rychlostí Indukované napětí má sínusový průběh

.

Do T, při níž se hodnoty opakují je

Výkon střídavého proudu: a) při průchodu činným odporem b) nejsou li průsečíky ve fázi, ale vzájemné parametry Druhy výkonů: 1) činnýkoná užitečnou práci, předává točivý moment na hřídel [w], 2 celk. Na mechanický výkon. 2) jalový nekoná užitečnou práci, bez něj by se neroztočil motor,vytváří Totiž točivé mag. pole, příp. mag. tok v transformátoru.[VA] 3) zdánlivý nekoná užitečnou práci, ale dimenzují se podle něj motory, ze všech výkonů největších.

Výkon střídavého motoru se číselně rovná práci, kterou vykonal el. proud za jednotku času, tato práce proměňuje energii v jiný druh -> proto P je činný výkon.

12. Řešení střídavých el.obvodů SKM, fázové diagramy. SKM – symplexovo komplexní metoda. Střídavé veličiny musí být harmonické=musí mít stejný kmitočetsínusový průběh. Střídané veličiny jsou symboliky vytvářený fázory a vektory. A matematicky jsou vyjádřeny

Komplexními čísly.

Pasivní prvek v el. obvodu – není zdrojem el.napětí, při průchodu proudu na něj vzniká úbytek. Napětí = rezistor, kondenzátor, cívka, Aktivní prvek – zdroj el. napětí.

15. Transformátor princip činnosti, vnitřní indukované napětí. Transformátor je netočivý el.stroj měnící velikost přidávaného střídavého napětí při konstantním kmitočtu. Při transformaci zůstává výkon nezměněn, pokut zanedbáme poměrně malou spotřebu činného jalového výkonu u transformátoru. Použití – k transformaci střídavého napětí, ke změně počtu fází. Pro menší výkon transf. lze použít vzdáleného chlazení (jinak olej)- do 160 kVA. Je tvořen jádrem(mag.obvod) a dvěma vinutím.Vinutí vstupní a výstupní.

Princippůsobení trans.:založen na indukci napětí podle Faradova zákona ele.mag.indukce. Ideální trans. : Trans.beze strát Okamžitá hodnota indukovaného napětí:vnitří indukované napětí trans.je závislá na frekvenci f=50Hz a na počtu závitů na max. hodnotě magnetického tlaku.Efektivní hodnota indukčního napětí

Protože n= u ideálního trans. -> H=0, nehromadí se v jádře žádná mag. energie,proto součet primárních i sekundárních vinuti =0 Primární proud se přizpůsobuje sekundárnímu, aby rušit mag.účinky sekundárního proudu -> v každém okamžiku magnetizuje I2 jádro opačně než I1. 20. Stejnosměrný stroj – princip činnosti, rozdělení, zákl. zapojení. Je točivý stroj, který přeměňuje a)dodávanou el.energii stejnosměrného proudu na energii mechanickou = točivý moment na hřídely stejnosměrného motru.b)dodávanou mechnickou energii na energii elektrickou (stejnoměrného proudu). Každý stejnosměrný shoj musí mít 2 vinutí. 1) vinutí na statoru-budící vinutí,-tato vynutí je napájeno stejnosměrným proudem a tento budící proud tím vytvořený je zdroj mag.toku.-Stator-netočivá část. 2) vinutí na rotoru – ten se otáčí v mag.poli statoru a pochybem vinutí kotvy se indukuje ve vodičích kotvy napětí.-konce cívek vinutí kotvy jsou připojeny ke kondenzátoru. Způsob zapoení: vzhledem k zapojení kotvy se dělí stejnosměrné stroje do 4 skupin:a)stroje s cílím buzením,b) derivační stroje, c) sériové stroje, d)stroje se smíšeným tucením. 31. Indukční motory Jsou točivé el.stroje,se přenáší energie ze statoru na rotor el.mag.indukcí,pomocí točivého mag.pole. Asinchroní motor:a)stator – (netočná část)- v drážkách na obvodu 3 fázového vinutí, které vytváří točivé mag.pole.b)rotor- zapojení na krátko, klesavé vinutí s kotvou kroužkovou. Tyto motory se vyrábí pro male výkony.Jejich účiník, účinost a přiléhavost je však lepší než u kroužkových. Nevýhody:záběrový moment a velký záběrový proud (až 8x větší než jmenovitý), odporová klec. Rotor s kroužkovou kotvou:klasické 3fázové vinutí U obou uspořádání se změnou 1točivého mag. pole a změnou času indikuje se vinutí rotoru napětí. Silové působení točivého mag.pole je zdrojem momentu rotoru M=F*r Točivé mag.pole statoru vykazuje synchroní otáčky,které závisí na frekvenci. 32.Energetická bilance trojfázového indukčního motoru. Při procozu 3F asynchroního motoru vznikají tyto ztráty: Naprázno- měření se zjití,a)ztráty v železe(v magnetickém obvodu) b)mechanické ztráty- měřením v ložiskách, třením v rotoru o vzduch.Nakrátkozjistí se měřením c)Youleovy ztráty – ztráty ve vinutí. Výpočet účinnosti 3FAM