jednosmerne struje

23
JEDNOSMERNE STRUJE

Upload: dejan-mitrovic

Post on 17-Dec-2015

307 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

VISA ICT SKOLA

TRANSCRIPT

  • JEDNOSMERNE STRUJE

  • Elektrina struja - pojamUsmereno kretanje naelektrisanja kroz provodni materijalU vrstom materijalu se kreu elektroni a u fluidu elektroni i pozitivni joniTehniki smer struje je definisan kao suprotan od kretanja elektronavideo

    e-

    e-

    e-

    e-

    e-

    e-

    e-

    e-

    I

  • Jaina strujeBroj nosilaca naelektrisanja koji kroz provodnik prou u jedinici vremena:Skalarna veliina, iako ima smer!Jednosmerna struja: I=const

  • Gustina strujeVektorska veliina, definie se kao jaina struje po poprenom preseku provodnika:(A/m2)Smer zavisi od smera normale poprenog preseka, ali je po pravilu isti kao smer struje.

    S

    n

    J

    I

  • Efekti pri proticanju strujeU okolini provodnika sa strujom na feromagnetike i druge provodnike sa strujom deluju mehanike sile;U provodniku koji se kree u blizini drugog provodnika sa strujom ili se nalazi u blizini provodnika sa vremenski promenljivom strujom indukuje se elektromotorna sila;

  • Omov zakonGeorg Simon Ohm (1789-1854)Direktna veza izmeu uzroka (napon) i posledice (jaina struje)Ako su struja i napon srazmerni, kolo je linearno

  • OtpornostSvaki provodni materijal prua otpor kretanju naelektrisanja (proticanju struje)r specifina otpornost (Wm)(W)

    S

    l

    r

    R

    R

  • Osobine otpornostiSkoro svi metali su provodni; neki su bolji provodnici (Ag, Cu, Au, Al)Otpornost zavisi od temperature:a je temperaturni koeficijent otpornostiMoe biti pozitivan ili negativan, znai da se otpornost moe poveavati ili smanjivati sa poveanjem temperature

  • Osobine otpornostiRedna veza:Paralelna veza:IU

    R1

    R2

    Re

    R1

    R2

    Re

  • Temperaturna kompenzacijaKada je potrebna stabilna otpornost na radnoj temperaturiaCu>0aC
  • ProvodnostReciprona vrednost otpornosti:S Siemensg specifina provodnost (S/m)

    S

    l

    g

    G

  • Uzrok nastanka strujeZa uspostavljanje i odravanje stacio-narne kondukcione struje potrebno je stacionarno elektrino polje.Stacionarno elektrino polje postoji u unutranjosti provodnika i zahteva stalan utroak energijeStacionarno polje je konzervativno, te se moe definisati i funkcija potencijalaUreaj koji to obezbeuje je generator

  • Omov zakon (lokalni oblik)Jo jedna veza izmeu neposrednog uzroka i posledice:Ovaj oblik Omovog zakona se naziva lokalni, jer vai za svaku taku!

    g

    J

    E

  • Naponski generatorOsnovna karakteristika naponskog generatora je elektromotorna silaGenerator odrava (priblino) stalnu potencijalnu razliku, srazmernu ems, pretvarajui druge oblike energije u elektrinu energijuIdealni i realni naponski generatori, u zavisnosti od unutranje otpornosti

  • Idealan naponski generatorNjegova elektromotorna sila je tano jednaka naponu na njegovim krajevimaTaj napon ne zavisi od potroaa (otpornosti ostatka kola) i uvek je konstantan.Struja koju daje naponski generator uvek ide od pozitivnog ka negativnom kraju kroz spoljanje kolo!I

    DC

    E

  • Realan naponski generatorRealni generator ima unutranju otpornost, tako da ukupan napon na krajevima generatora zavisi od struje koja prolazi kroz to kolo, dakle i od potroaa u kolu.Napon je manji od ems generatoraIUnutranja otpornost generatora

    E

    Rg

  • Strujni generatorU idealnom sluaju generator proizvodi konstantnu struju za svaki potroaRealni strujni generator ima unutranju otpornost Rs tako da e ukupna struja koju daje kolu zavisiti od potroaa U +

    Ig

    Rs

    Ig

  • Transformisanje generatoraUslovi transformacije:naponskistrujni:strujninaponski:

    DC

    E

    Rg

    Rs

    Ig

  • Prosto elektrino koloKolo koje ima ima jednu granuMoe sadrati vie generatora i potroaaJedna grana u kolu znai da kroz kolo prolazi samo jedna strujaI

    DC

    R2

    R3

    E3

    E1

    R1

    E2

    R

  • Omov zakon za prosto koloSmer jedine struje u kolu se bira proizvoljnoOmov zakon za prosto kolo:IEnergetski bilans: ukupna energija koju daju generatori troi se na potroaima

    DC

    R2

    R3

    E3

    E1

    R1

    E2

    R

  • Dulov zakonToplotni efekti prostiranja struje kroz provodni materijalElektroni predaju svoju kinetiku energiju atomima prilikom sudaraEnergija koju akumulie materijal:Snaga koja se troi na otporniku:

  • Snaga generatoraUsaglaeni smerovi ems i struje:Neusaglaeni smerovi:Algebarska vrednost (znak) struje nije unapred poznat!Generator u kolu radi kao generator ako je P>0, a kao potroa ako je P
  • SadrajPojam, jaina i gustina strujeOmov zakonOtpornost, osobine otpornostiProvodnostGeneratori, naponski i strujniProsto kolo i Omov zakonDulov zakon