Jednosmerna i naizmenicna struja
- Jednosmerna i
naizmenicna struja predstavljaju usmereno kretanje elektrona kroz
provodnik. Kod jednosmerne struje ovo kretanje se vrsi u jednom smeru dok
kod naizmenicne struja menja naizmenicno svoj polaritet(plus i
minus).Jednosmerna struja se najcesce upotrebljava kod elektronskih
uredjaja ali se zato pomocu nje obradjuju naizmenicne velicine kao sto su
zvuk,slika,radio talas... Izvori jednosmernog napona su najcesce
baterijski dok je naizmenicna struja mrezna i pomocu nje se ispravljanjem
dobija jednosmerna. Radi proucavanja njihovih svojstva struja i napon se
predstavljaju u koordinatnom sistemu tako sto se na y osu nanose vrednosti
napona(struje) a na x osu vremensko trajanje signala.. svih naizmenicnih
struja i napona uelektronici i
elektrotehnici(prostoperiodicniislozenoperiodicnih)postoje dve osnovne
velicine a to su frekvencija koja predstavlja broj oscilacija u jedinici
vremena (sekunda) i amplituda tj.maksimalna vrednost.Pored ovih postoje i
druge velicine kao sto su trenutna vrednost,fazni pomeraj itd.
Provodnici - Najznačajniju grupu provodnika predstavljaju metali i njihove legure.U atomima provodnika postoje slobodni elektroni koji se lako odvajaju od svojih atoma.kod elemenata - energija slobodnih elektrona prilikom zagrevanja naglo raste, pa se oni odvajaju od elemenata i odlaze u okolni prostor.Izlazak slobodnih elektrona iz zagrejanog metala zove se termoelektronska emisija i koristi se kod elektronskih cevi (katode se najčešće grade od zemno-alkalnih metala koji zagrevanjem lako oslobađaju slobodne elektrone).
Dielektrici - U dielektriku nema slobodnih elektrona, pa zato ne može doći do emisije elektrona ni u slučaju njegovog zagrevanja.Ako se, međutim, znatno poveća temperatura, može doći do pojave slobodnih elektrona i dielektrik tada gubi dielektrična svojstva.Najčešće korišćeni dielektrici u elektrotehnici su porculan, staklo, liskun, različte plastične mase i sl.
Poluprovodnici - Nalaze se imedu provodnika i dielektrika i čine najbrojniju grupi čvrstih tela.U njima, u normalnim uslovima, postoje nosioci elektriciteta, kojih ima znatno manje nego u provodnicima.osnovna osobina poluprovodnika je da pod uticajem spoljašnjih dejstava (temperature, osvetljenja, električnog polja, itd.) menjaju broj slobodnih elektrona.To se događa kad se u njihovu strukturu ubace primese nekih drugih hemijskih elemenata.Medu poluprovodnicima najznačajniji su silicijum, germanijum, oksidi bakra i aluminijuma, neki sulfidi, karbidi i dr.
Električno kolo - da bi se slektrična struja održala, potrebno je da postoji električno polje (koje utiče da se količine elekticiteta kreću) i zatvoreno kolo struje.Električno polje ostvaruju izvori električne energije.Električno kolo se sastoji od:izvora električne energije, potrošača električne energije i provodnika koji povezuju sve delove kola.U praksi kolo može biti i daleko složenije: može sadržati i niz mernih instrumenata, prekidača, osigurača i dr.
Električna otpornost - Svaka sredina kroz koju protiče električna struja suprotstavlja se njenom kretanju.Ova osobina sredine se naziva električna otpornost.Ova otpornost je posledica činjenice de se, prilikom kretanja, nosioci elektriciteta sudaraju sa ostalim česticama materije.To smanjuje energiju i brzinu nosilaca elektriciteta, što znači da sredina pruža izvesnu otpornost proticanju električne struje.
Veličina otpornosti koju provodnik pruža proticanju električne struje ne zavisi samo od vrste, nego i od dimenzija materijala.Što je provodnik kraći i što mu je presek veći - manja je otpornost.i obrnuto: za duže provodnike i manje preseke - otpronost je veća.Sa povećanjem temperature otpornost velikog broja metala takode raste.Električnu otpornost označavamo slovom (R).Jedinica za električnu otpornost je OM, koji možemo definisati kao veličinu otpornosti provodnika kroz koji protiče struja od jednog ampera ako je napon na krajevima provodnika jedan volt.
Veza između jedinica kojima se označava otpronost je sledeća:
1M om = 1 000 K om = 1 000 000 om-a
1 K om = 1 000 om-a
1 om = 0,001 K om = 0,000 001 M om-a
Električna provodnost - Električna provodnost je karakteristika provodnika koja pokazuje njegovu sposobnost da provodi električnu struju.
Električna snaga - Pod uticajem električnog napona u kolima protiče električna sila čija veličina zavisi od električne otpornosti elemenata.Električna energija u otpornostima pretvara se u toplotu.Jedinica za merenje električne snage je vat i označavamo je sa W.Vat je električna snaga koja se utroši na otpornosti od 1 oma kada kroz nju prolazi struja od 1 ampera.
Električna energija u kolu zavisi od napona i struje,a obrazac glasi P=UI.
Omov zakon- Veličina struje u električnom kolu zavisi od veličine napona i ukupne otpornosti u kolu:ukoliko je napon u električnom kolu veći - veća je i električna struja;ukoliko je optornost veća- električna struja ima manju vrednosti.
U=RI I=U/R R=U/I
Otpornici - Elektirčna otpronost je fizička osobina materijala.Elemente koji imaj odredenu vrednost električne otpornosti zovemo otpornicima.Na otpornicima se označava njihova vrednost ili brojevima ili posebnim sistemom boja.Otpornike možemo podeliti u dve grupe: sa stalnom i promenljivom vrednošcu.Otpornike možemo graditi od žice (žičani otpornici), sloja i od mase.Za žičane otpornike se koristi provodnik sa velikom specifičnošću (npr. rrazličite legure gvožda sa niklom i kobaltom), koji se namotavaju na porculansku cevčicu i zaštićuje slojem emajla.Kontakti se ostvajuju preko izvoda-objumica sa strane cevčice.Odlika žičanih otpornika je stabilnost i dobro podnošenje opterećenja, pa ih zato najčešće koristimo u kolima za napajanje uredaja.
Otpornici sa slojem tako se grade da na keramičku cevčicu nanesemo tanak sloj metalne legure, koju zaštitimo bojom i lakom:često se na cevčicu nanosi i sloj grafita, koji ima veliku specifičnu otpornost.debljina sloja iznosi nekoliko mikrometara.da bi se otpornost povećala, na otporniku se urezuje žleb koji pretvara sloj u cilindričnu traku vece dužine.Grade se i tako što se u keramičku cevčicu ubacuje masa koja ima veliku specifičnu otpornost.Od električnih karakteristika materijala i njegovih dimenzija - zavisi i veličina otpornosti.Oni se danas i najčešće upotrebljavaju jer su malih dimenzija, jednostavni za proizvodnju i jeftiniji su.
Karakteristike svakog otpornika su: nominalna vrednost njegove električne otpornosti (koja se kreće od nekoliko oma do nekoliko megaoma), tolerancija (za amaterske uslove najčešće zadovoljava tolerancija +/- 10% od nominalne vrednosti i nominalna snaga (najčešće 1/4W do nekoliko W).
Promenljivi otpornici
često treba vršiti regulaciju električnih kola, a to možemo realizovati promenom otpronosti kola.U tu svrhu gradimo promenljive otpornosti od žice, sloja ili otporne mase.
Tri osnovna tipa promenljivih otpornosti su:reostati, potenciometri i trimer-potenciometri.
Reostatima menjamo ukupnu otpornost u kolu i koristimo ih za regulaciju struje.
Za kontinualnu regulaciju napona koji se vodi na potrošače korisimo potenciometre, koji se izraduju od otporne mase, sloja ili žice (po njima klizi kontakt izvoda kojim biramo potrebnu vrednost otpornosti).
Prilikom zvršnog podešavanja uređaja često je potrebna promena otpornosti u kolu, u tu svrhu koristimo trimer-potenciometre.
U elektronici možemo još pronaći PTC i NTC otpornike.To su otpornici čija otpronost zavisti o toplote što znači da u prvom slučaju sa povećanjem temperature otpornost raste (Pozitivni Temperaturni Koeficijent)a u drugom otpornost opada (Negativni Temperaturni Koeficijent).
Otpronike u električnim kolima možemo vezati redno gde je onda njihova otpornost jednaka zbiru svih redno vezanih otpornika R=R1+R2+R3 (R-ukupna vrednost, R1,2,3-otpornici u kolu)
Paralelno gde je R (primer dva otpornika paralelno vezana) R=R1xR2/R1+R2.
Električna kapacitivnost - U električnim kolima često je potrebno imate elemenat koji može da primi veću količinu elektriciteta (da ima veći električni kapacitet).Zbog toga se konstruišu elementi koji mogu da prime veću količinu elektriciteta:to su električni kondenzatori.
Kondenzatori se u principu sastoje iz dve metalne obloge izmedu kojih se nalazi dielektrik.Kao dielektrik se može upotrebiti:vazduh, keramika, papir, liskun i dr.Veličina kapaciteta kondenzatora zavisi od veličine metalnih obloga, njihovog rastojanja i upotrebljenog dielektrika.U zavisnosti od upotrebljenog dielektrika razlikujemo papirne kndenzatore (kao dielektrik upotrebljen papir), liskunske (kao dielektrik upotrebljen liskun), keramičke, vazdušne, tantal i dr.Kondenzatore kao i otpornike možemo podeliti prema vrsti kapacitivnosti na stalne i promenljive.
Kondenzatore kao i otpornike u električno kolo vezujemo redno i paralelno, sa tom razlikom da kod kondenzatora koje vežemo paralelno njihova se kapacitvnost povećava C=C1+C2+C3 a kod rednog vezivanja kapacitivnost C je jednaka (za dva kondenzatora) C=C1xC2/C1+C2.Kao što vidite suprotno od otpornika.
Frekvencija - Vreme za koje se izvrši jedna puna promena amplitude električne veličine (od nulte vrednosti preko pozitivne maksimalne, nulte, negativne maksimalne i ponovo nulte) naziva se perioda (T).Broj perioda u sekundi naziva se frekvencijom (f) ili učestanošću.Jedinica za frekvenciju je herc (Hz) I ona označava jednu potpunu promenu amplitude elktrične veličine u sekundi.
1 Hz = 0,001 kHz = 0,000 001 MHz
1 kHz = 1 000 Hz = 0,001 MHz
1 MHz = 1 000 000 Hz = 1 000 kHz
Transformator Transformator predstavlja dve ili više zavojnica koje su induktivno spregnute.Ako kroz jednu zavojnicu protiče naizmenična struja (primar) u drugoj zavojnici (sekundar) posredstvom promenljivog magnetskog polja indukovaće se elektromotorna sila.
