Elektrotechnika i elektronika - pokaz-ET1

Nasza ocena:

3
Pobrań: 56
Wyświetleń: 847
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Elektrotechnika i elektronika - pokaz-ET1 - strona 1 Elektrotechnika i elektronika - pokaz-ET1 - strona 2 Elektrotechnika i elektronika - pokaz-ET1 - strona 3

Fragment notatki:

POLITECHNIKA
WAR S ZAW S KA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
ZAKŁAD ELEKTROTERMII
00-662 Warszawa, ul.Koszykowa 75 www.ee.pw.edu.pl/ien
ELEKTROTECHNIKA z elementami ELEKTRONIKI
Ryszard Niedbała
Pole elektryczne
NatęŜenie pola elektrycznego
E=
q
4 ⋅π ⋅ r2 ⋅ε
gdzie: q – ładunek stanowiący sumę ładunków
Fx
qx
q
elementarnych (elektronów)
E
qe = 1,6 ⋅ 10−19
[C = A ⋅ s]
ε - przenikalność dielektryczna
ε = ε0 ⋅εw
10− 9
ε0 =
36 ⋅ π
s
F
F=
m
 
Wprowadzając ładunek qx wytworzone pole oddziałuje na niego siłą:
Fx = Er ⋅ q x =
q ⋅ qx
4 ⋅π ⋅ r ⋅ε
2
[N]
Pole elektryczne
Kondensator elektryczny
+q
-q
pojemność kondensatora – zdolność gromadzenia
ładunków przy określonym napięciu
ε
C=
d
S
q
U
zapisując napięcie jako:
U = E ⋅d
U
oraz
[V ]
q =ε ⋅E⋅S
otrzymuje się wzór na pojemność kondensatora płaskiego
C=
ε ⋅S
d
Energia pola elektrycznego
Przy stałej pojemności wzrost nagromadzonych ładunków powoduje wzrost napięcia,
co powoduje zmianę energetyczną kondensatora
q ⋅U C ⋅U 2
WE =
=
2
2
U
U2
Podstawiając za
U1
WE =
q1
q2
C=
ε ⋅S
ε ⋅ S ⋅ E2 ⋅ d 2
q
2⋅d
otrzymujemy
d
=
ε ⋅ E 2 ⋅V
2
lub podając w jednostce objętości
wE =
ε ⋅ E2
2
 J 
 m3 
 
Pole magnetyczne
NatęŜenie pola magnetycznego
H=
I
H
I ⋅n
I ⋅n
=
l
2 ⋅π ⋅ r
gdzie: I = q ⋅ t prąd jest strumieniem przepływających
ładunków
Wielkością fizyczną niezaleŜną reprezentującą elektrotechnikę w układzie jednostek SI
jest Amper [A], definiowaną jak niŜej
1A
1m
F = 2 ⋅ 10 − 7 N
Siły w polu magnetycznym
Siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym
S
B
F
I
N
F = B ⋅ I ⋅ ∆l
gdzie B indukcja magnetyczne moŜe być wytworzona
pomiędzy biegunami magnesu lub wokół przewodnika
wiodącego prąd.
Jednostką indukcji magnetycznej B jest
J
V ⋅ A ⋅ s V ⋅ s Wb
 N

B−
=
=
= 2 = 2 = T
 A ⋅ m A ⋅ m2 A ⋅ m2

m
m
Pole wytworzone wokół przewodnika z prądem pozostaje w związku B = µ ⋅ H
H
gdzie µ = µ 0 ⋅ µ w jest przenikalnością magnetyczną, a µ0 = 4 ⋅ π ⋅ 10− 7   H =
m
⋅s
Pole magnetyczne
Cewka elektryczna – pojęcie indukcyjności
Strumień magnetyczny od pojedynczego zwoju
h






H
Φ = B⋅S = µ ⋅H ⋅S
oraz strumień skojarzony z n zwojami
ψ = n ⋅Φ
S
Określają indukcyjność cewki
L=
Ψ
I
 Wb V ⋅ s
 A = A =


⋅ s = H

a po podstawieniu zaleŜności na strumień skojarzony i prąd od natęŜenia
pola magnetycznego otrzymujemy
n2 ⋅ µ ⋅ H ⋅ S n2 ⋅ µ ⋅ S
L=
=
H ⋅h
h
Energia pola magnetycznego
Przy stałej indukcyjności wzrost przepływających ładunków powoduje wzrost prądu,
co powoduje zmianę energetyczną cewki
WM
ψ
ψ2
Ψ ⋅I
L⋅I2
=
=
2
2
n2 ⋅ µ ⋅ S
Podstawiając za L =
otrzymujemy
h
ψ1
n2 ⋅ µ ⋅ S  H ⋅ h 
µ⋅H2
=
⋅
⋅V
 =
2⋅h  n 
2
2
I1
I2
I
WM
lub podając w jednostce objętości
wM =
µ⋅H2
2
 J 
 m3 
 
Rezystancja
ρ
I
S
l
l
S
ustala związek pomiędzy napięciem i prądem R = U
I
R=ρ⋅
Energia pola elektromagnetycznego tracona na rezystancji
W = U ⋅q =U ⋅ I ⋅t = I 2 ⋅ R ⋅t
lub dla ... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz