1 / 28

Istosmjerni krugovi

Istosmjerni krugovi. Ekvivalenti električni otpor. Ohmov zakon. I Kirchhoffov zakon. II Kirchhoffov zakon. Pad napona. Jednostavne mreže. Realni naponski izvor. Potencijal u istosmjernoj mreži. U=konst. I=konst. 1. zadatak. Odredite ukupni otpor između točaka a i b:. Uvodni pojmovi.

abeni
Download Presentation

Istosmjerni krugovi

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Istosmjerni krugovi • Ekvivalenti električni otpor. • Ohmov zakon. • I Kirchhoffov zakon. • II Kirchhoffov zakon. • Pad napona. • Jednostavne mreže. • Realni naponski izvor. • Potencijal u istosmjernoj mreži. U=konst. I=konst.

  2. 1. zadatak Odredite ukupni otpor između točaka a i b:

  3. Uvodni pojmovi • Ekvivalentan otpor serijskog spoja otpora: Opći slučaj • Ekvivalentan otpor paralelnog spoja otpora: Opći slučaj

  4. Rješenje zadatka • Zadana mreža može se prikazati na sljedeći način: • Ukupni otpor Rab jednak je:

  5. 2. zadatak Za zadani strujni krug potrebno je odrediti sve struje koje teku u krugu te ukupan otpor kojim je opterećen izvor napajanja. Zadano je: • R1 = 10 [] • R2 = 4 [] • R3 = 8 [] • E = 12 [V]

  6. Uvodni pojmovi I • Ohmov zakon: + - U • I Kirchhoffov zakon: I1 - I2 - I3 = 0 • II Kirchhoffov zakon: E - UR1 - UR2 = 0

  7. Zadani strujni krug sastoji se od: • tri grane • dva čvora • tri petlje • U svakoj od navedenih grana teče struja: • I (prva grana) • I1 (druga grana) I2 • I2 (treća grana) I I1

  8. Postupak rješavanja zadatka sastoji se od nekoliko koraka: • Određuju se struje koje teku u strujnom krugu, pretpostavljaju se i ucrtavaju njihovi smjerovi te se na temelju njih definiraju padovi napona na pojedinim otporima. I2 • Raspisuje se (nč-1) jednadžbi I Kirchhoffovog zakona. + - I I1 UR2 + - • Raspisuje se (nP-1) jednadžbi II Kirchhoffovog zakona. UR1 + - UR3 • Rješava se dobiveni sustav jednadžbi.

  9. Postupak rješavanja (radi se o jednostavnom sustavu):

  10. Ukupni otpor kojim je opterećen izvor napajanja: • može se izračunati kao ekvivalentni otpor kombinacije priključenih otpora (R1, R2, R3): • ili jednostavnije kao kvocijent napona izvora i struje koju taj izvor daje:

  11. 3. zadatak Potrebno je odrediti parametre realnog naponskog izvora ako je poznato da priključenjem trošila na njegove izlazne stezaljke izlazni napon iznosi: • UIZL = 12 [V] pri opterećenju R = 20 [] • UIZL = 10 [V] pri opterećenju R = 10 [] Nacrtajte izlaznu karakteristiku tog izvora i u nju ucrtajte navedene točke.

  12. Uvodni pojmovi • Realni naponski izvor: • Napon na stezaljkama realnog naponskog izvora ovisi o priključenom otporu trošila (otpor određuje struju I): • Struja koju daje realni naponski izvor ovisi o spojenom trošilu R. • Realni strujni izvor: • Struju koju daje realni strujni izvor u mrežu ovisi o otporu trošila. • Napon na stezaljkama izvora ovisi o trošilu.

  13. Kada se na realni naponski izvor priključi otpor u krugu poteče struja definiranog smjera te se na temelju smjera struje definiraju i odgovarajući padovi napona na otporima: I + - - + URi UIZL • Jednadžba I Kirchhoffovog zakona: • Jednadžba II Kirchhoffovog zakona:

  14. Jednadžba izlaznog napona: • Prazni hod izvora: • Kratki spoj izvora:

  15. U [V] IZL E I [A] I KS • Karakteristika izvora: • Ovisnost izlaznog napona o opterećenju (izlaznoj struji) Jednadžba pravca! • Sjecište s ordinatom - prazni hod (I = 0[A], UIZL = E) • Sjecište s apscisom - kratki spoj (UIZL =0 [V], I = IKS)

  16. Opterećenje izvora:

  17. U našem slučaju zadatak se svodi na dvije jednadžbe s dvije nepoznanice, E i Ri: • Rješenje:

  18. Presjecištem dva pravca određuju se struja i napon na otporu R2 kada je priključen na zadani realni izvor • Poznavajući vrijednost unutarnjeg otpora može se izračunati vrijednost napona E: • Da bi se dobila karakteristika potrebno je još izračunati struju kratkog spoja: U-I karakteristika otpora R2

  19. 4. zadatak Ako su čvorovi a i b prema slici na potencijalima a = 10[V] i b = 30[V], odredite struju koju mjeri ampermetar zanemarivog otpora.

  20. Rješenje zadatka • Na slici je zadana grana, dio mreže kroz koju protječe struja I. Uz pretpostavljeni smjer struje pad napona na otporu od 5 ima prikazani polaritet: Za ovako definiran smjer struje vrijedi: smjer struje poklapa se s pretpostavljenim smjerom struje Za suprotno definiran smjer struje vrijedi: smjer struje ne poklapa se s pretpostavljenim smjerom struje

  21. 5. zadatak U dijelu neke mreže prikazane na slici idealni instrumenti mjere struju IAmpermetra=1[A] i napon UVoltmetra= 10[V] označenog smjera odnosno polariteta. Odredite napon Uca.

  22. Rješenje zadatka • Uz pretpostavljene smjerove struja i označenu točku k vrijedi sljedeće: • Za napon Uca vrijedi:

  23. 6. zadatak Odredite napon UYV.

  24. Rješenje zadatka • Strujni izvori određuju struju u granama u kojima se nalaze. Sa tim strujama su povezani i padovi napona na otporima. Napon UYV određujemo tako da prvo odredimo potencijale točaka V i Y:

  25. 7. zadatak Instrumenti uključeni u mrežu prema slici mjere UV = 15 [V], IA = 2 [A] i P= 5 [W]. Ako je poznato da je R2 = 5 [] i Ri = 1[] odredite snagu izvora Pi.

  26. Uvodni pojmovi Ampermetar mjeri struju u grani u kojoj se nalazi, a pad napona na stezaljkama ampermetra je jednak nuli (RA<<). • Za idealne instrumente vrijedi: Voltmetar mjeri napon između dviju stezaljki na koje je spojen, a struja u grani u kojoj se nalazi voltmetar jednaka je nuli (RV>>). Watmetar mjeri umnožak UW·IW, odnosno umožak struje koja prolazi njegovim strujnim stezaljkama i napona na koji su spojene njegove naponske stezaljke.

  27. Rješenje zadatka • Iz mreže je vidljivo da wattmetar mjeri snagu na otporu R2. Pomoću te snage moguće je odrediti struju I2 i napon U2. • Na otporu R3 vlada isti napon kao i na R2 pa se može odrediti snaga P3:

  28. Iz poznatog napona na otporu R1 te ukupne struje u krugu mogu se odrediti snage na otporima R1 i Ri: • Ukupna snaga izvora:

More Related