Osnova kurzu. Základy teorie elektrických obvodů 1

Základy teorie elektrických obvodů 1

Osnova kurzu 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13)

Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 1 Základy teorie elektrických obvodů 2 Základy teorie elektrických obvodů 3 Základy teorie elektrického pole 1 Základy teorie elektrického pole 2 Základy teorie elektrického pole 3 Rozvod elektrické energie Elektrické stroje 1 Elektrické stroje 2 Výroba elektrické energie Elektronické prvky Elektronické přístroje Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

1


Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Základní veličiny elektromagnetického pole Časové průběhy veličin Významné hodnoty časového průběhu veličin Základní zákony Způsoby označování v elektrotechnice Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech  Sériové  Paralelní  Smíšené  Napěťový dělič  Proudový dělič  Můstkové zapojení  Transfigurace hvězda trojúhelník a naopak  Lineární aktivní dipóly Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

2


Základní veličiny elektromagnetického pole T – čas (pevná délka) [s] U – elektrické napětí [V] I – elektrický proud [A]

t – čas [s] u – elektrické napětí [V] i – elektrický proud [A]

P – činný výkon [W]

f – frekvence [Hz]

Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

3


Časové průběhy veličin Stejnosměrný průběh: ● Ustálený ● Proměnný ● Periodický Střídavý průběh: ● Obecný ● Periodický Periodický průběh: ● Pulzující ● Kmitavý ● Střídavý Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

4


Časové průběhy veličin Stejnosměrný průběh ustálený u [V]

0

t [s]


5


Časové průběhy veličin Stejnosměrný průběh proměnný u [V]

0

t [s]


6


Časové průběhy veličin Stejnosměrný průběh periodický u [V]

0

t [s]


7


Časové průběhy veličin Střídavý průběh obecný u [V]

0

t [s]


8


Časové průběhy veličin Střídavý průběh periodický u [V]

0

t [s]


9


Časové průběhy veličin Periodický průběh pulzující u [V]

0

t [s]


10


Časové průběhy veličin Periodický průběh kmitavý u [V]

0

t [s]


11


Časové průběhy veličin Periodický průběh střídavý u [V]

0

t [s]


12


Významné hodnoty časového průběhu veličin maximální hodnota

UMAX =max [u t ] T

střední (průměrná) hodnota

1 UST = ∫ ut  dt T 0 T

střední aritmetická hodnota

efektivní hodnota

1 USAR = ∫∣u t ∣dt T 0



T

1 2 U= u t dt ∫ T 0 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

13


Významné hodnoty časového průběhu veličin činitel plnění

USAR = UMAX

činitel tvaru

U = USAR

činitel výkyvu

⋅⋅=1

UMAX = U


14


Základní zákony

U=R⋅I

Ohmův zákon

n

Kirchhofovy zákony n

∑ Ik =0 k=1

m

∑ E j=∑ Uk j=1


k =1

15


Způsoby označování v elektrotechnice Vodivé spojení Připojovací svorka Vodič Rezistor, impedance, reaktance Indukčnost Kapacitor Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

16


Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Základní veličiny elektromagnetického pole Časové průběhy veličin Významné hodnoty časového průběhu veličin Základní zákony Způsoby označování v elektrotechnice Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech  Sériové  Paralelní  Smíšené  Napěťový dělič  Proudový dělič  Můstkové zapojení  Transfigurace hvězda trojúhelník a naopak  Lineární aktivní dipóly Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

17


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Sériové zapojení I

R1 U1

R2

U=R⋅I

U2

U1 =R1⋅I∧U2 =R2⋅I

U

U=U1 U2

R=R 1 R2

R⋅I=R1⋅IR2⋅I


18


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Sériové zapojení

I

R1

Rn

U1

Un

n

R=∑ Rk

U


k =1

19


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Paralelní zapojení I I1 U

R1

U I= R

I2

I=I1 I 2

U U1 U2 =  R R1 R2

R2

R 1⋅R2 R= R 1R2

1 1 1 =  R R1 R2


20


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Paralelní zapojení I I1 U

R1

Rn

−1

  n

In

1 R= ∑ k=1 R k


21


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Smíšené zapojení

R1

R2

R1⋅R2 R1,2= R1 R2 R1,2,3=R1,2 R 3

R3

R4

R 1,2,3⋅R 4 R= R 1,2,3R 4 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

22


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Napěťový dělič I R1

R2 U2=U1⋅ R1R 2

U1

R2

U2


23


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Napěťový dělič I R1 U1

R2

U2

R3

R2⋅R 3 R2 R3 U 2=U⋅ R2⋅R3 R1  R 2 R3


24


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Proudový dělič I I1 U

R1

I2 R2

R2 IR1 =I⋅ R 1 R2 R1 IR2 =I⋅ R 1 R2


25


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Můstkové zapojení

R2

R1

R1 R2 = R3 R4

U2 U1

R3

R4


26


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Transfigurace trojúhelník → hvězda R12⋅R13 R 23 R 12⋅R 13 R 12⋅R23 R 1R 2 = =  R 12R 13R 23 R12R 13R23 R 12R13R 23 R 13⋅R12R 23  R12⋅R13 R 13⋅R23 R 1R 3 = =  R 12R 13R 23 R12R 13R23 R 12R13R23 R 23⋅R13 R 12  R 23⋅R 13 R 12⋅R 23 R2 R3 = =  R 12 R13 R23 R12 R 13 R23 R 12 R 13 R 23

R12⋅R 13 R1= R12 R13 R23 R12⋅R23 R13⋅R23 R2 = R3= R12 R 13R23 R12 R13 R23 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

27


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Transfigurace hvězda → trojúhelník G 1⋅G2 G3  G12 G 13 = G1 G2 G 3

G2⋅G1 G 3  G12 G 23 = G1 G 2G 3

G3⋅G2 G 1  G13 G 23 = G1 G 2G 3

G1⋅G2 G12 = G1 G 2G 3 R1⋅R 2 R12 =R1R2  R3 R 1⋅R 3 R13 =R 1R 3  R2

R 3⋅R 2 R23 =R 2 R3  R1


28


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Lineární aktivní dipóly - Théveninův teorém


29


Způsoby zapojení rezistorů ve stejnosměrných obvodech Lineární aktivní dipóly - Nortonův teorém


30


Použitá literatura: 1) 2) 3) 4) 1) 2)

Šípal J. – Elektrotechnika I; skriptum; UJEP 2004 Šípal J. – Elektrotechnika I+II, laboratorní cvičení; UJEP 2005 Havlíček V., Mikulec M. - Teorie elektrických obvodů I; ČVUT FEL Balabanian N. Electric circuits – McGraw-Hill, Inc 1994 Tkotz Klaus – Příručka pro elektrotechniky – BEN 2003 Heřman a kol – Příručka silnoproudé elektrotechniky – SNTL 1984


31


Opakovací otázky 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Nakreslete a popište stejnosměrné průběhy veličin. Nakreslete a popište střídavé průběhy veličin. Nakreslete a popište periodické průběhy veličin. Vysvětlete pojem střední, střední aritmatická a efektivní hodnota. Jakým způsobem jsou definovány činitelé. Nakreslete a popište různé typy zapojení.


32

Osnova kurzu. Základy teorie elektrických obvodů 1

Recommend Documents