Elektrický proud– usměrněný pohyb elektrických nábojů při působení elektrického pole. Aby proud mohl protékat, je potřeba uzavřený okruh, který se skládá ze zdrojů elektrické energie, elektrických přijímačů a propojovacích vodičů.
Směr kladného náboje se bere jako směr proudu. Proto je ve vnějším obvodu proud směrován ze svorky „+“ na svorku „–“ a naopak dovnitř zdroje.
Síla proudu– množství elektřiny, které prošlo průřezem vodiče za 1 sekundu.
– pro stejnosměrný proud
– pro střídavý proud (proud se rovná rychlosti změny náboje)
Práce a proudový výkon
Při průchodu proudu se vodič zahřeje a práce je hotová:
Otázka 3. Zdroje napětí a proudu (definice, konvenčně grafické označení, vzájemný převod). Příklady zdrojů napětí a proudu.
Elektrická energie se získává přeměnou chemické, mechanické a jiných druhů energie.
Zařízení, které dodává energii do obvodu, se nazývá zdroj.
Zdroj energie– zdroj, jehož proud nezávisí na zatěžovacím odporu.
Zdroje proudu jsou elektronické lampy, tranzistory.
Schematické znázornění aktuálního zdroje:
V praxi lze zdroj proudu získat připojením velmi velkého vnitřního odporu ke zdroji napětí.
Lze vypočítat převést zdroj napětí na ekvivalentní zdroj proudupokud se proud zdroje proudu vypočítá podle vzorce
a vnitřní odpor zdroje napětí, zapojený do série, je připojen ke zdroji proudu paralelně.
Obvod se zdrojem napětí:
Obvod s ekvivalentním zdrojem proudu:
Otázka 4. Klasifikace elektrických signálů (jednoduché a komplexní, periodické a neperiodické, deterministické a náhodné). Metody reprezentace signálu (matematický model, časový, spektrální a vektorový diagram).
Klasifikace elektrických signálů:
Periodické a neperiodické
Periodické signályopakovat po určité době.
Neperiodické signályobjeví se jednou a nikdy se neopakují.
Deterministické a náhodné
Deterministické signályjsou signály, které lze popsat pomocí funkce času.
náhodné signályjsou signály, jejichž okamžité hodnoty nelze předem předvídat.
Jednoduché a složité
Jednoduché signály– signály, jejichž proudy a napětí mají stejnou frekvenci (sinusoida).
Komplexní signály– signály, které se skládají ze součtu proudů a napětí několika frekvencí.
Otázka 5. Základní parametry deterministických periodických signálů (perioda, úhlová a cyklická frekvence, amplituda, rozsah, okamžité a efektivní hodnoty, pracovní cyklus). Příklady periodických signálů různých tvarů.
Hlavní parametry deterministických periodických signálů:
Okamžitá hodnota– hodnota proměnné kdykoli:
Maximální (vrcholová) hodnota– největší z okamžitých hodnot:
Houpačka signáluje rozdíl mezi maximální a minimální hodnotou signálu:
RMS AC– takový stejnosměrný proud, který za dobu rovnající se periodě uvolní stejný odpor jako střídavý proud:
Všechna zařízení vykazují efektivní hodnoty. Pro harmonický signál jsou maximální a efektivní hodnoty vztaženy podle vzorce:
Období– nejmenší časový úsek, po kterém se hodnoty proměnné opakují:
Cyklická frekvence– počet kmitů proměnné za 1 s:
Příklady periodických signálů různých tvarů:
Časově neměnný signál (konstantní napětí nebo proud)
Změny podle zákona kosinusu nebo sinusu
pracovní cyklusje poměr periody k trvání pulsu.
Proud na výstupu půlvlnného usměrňovače
Proud na výstupu celovlnného usměrňovače
Otázka 6 Logaritmické jednotky pro zisk. Koncept dopadu a odezvy.
bipolární– část řetězu, která má 2 svorky:
Čtyřpólový– část obvodu, která má 2 vstupní a 2 výstupní svorky:
Koeficient přenosu napětí– poměr napětí na výstupu k napětí na vstupu čtyřpólu:
Aktuální převodní poměr – poměr proudu na výstupu k proudu na vstupu čtyřpólu:
Poměr přenosu výkonu– poměr výstupního výkonu ke vstupnímu výkonu čtyřpólu:
Síla proudu je pohyb nabitých částic v určitém směru, v daném vodiči. Mnoho fyziků se v minulosti zabývalo otázkou: v čem se měří proud a jak měřit to, co je neviditelné a nehmotné. Ale díky řadě objevů se situace začala vyjasňovat. Aby se objevil pohyb nabitých částic, je potřeba elektrické pole.
Současně se nabité částice objevují neustále kvůli těsnému kontaktu v jakýchkoli látkách:
- vodičů
- polovodiče
- dielektrika.
Nabité částice se mohou volně pohybovat různými směry. Materiály, kde se nabité částice volně pohybují, se nazývají vodiče: kov, roztoky solí.
Materiály, kde se elektrické částice nemohou pohybovat, se nazývají dielektrika: plyn, křemen, dřevo.
Materiály, které mají nejen elektronickou, ale i „dírkovou“ vodivost, která závisí na mnoha vnějších faktorech (světlo, teplota, magnetická a elektrická pole), se nazývají polovodiče: selen, křemík, germanium.
Jednotky měření
Proud je rozdělen do několika odrůd. Ty hlavní jsou uvedeny následovně:
- Konstanta – hodnota a směr se v čase nemění;
- Sinusový – hodnota se mění podle sinusového zákona;
- Vysokofrekvenční – frekvence začíná od desítek kilohertzů;
- Periodické – hodnoty, které se v čase opakují se stejnou frekvencí;
- Pulzující – periodicky se měnící hodnota v čase, jiná než nula.
Vědce často zajímalo, v jakých jednotkách se měří aktuální síla. Pro měření použijte fyzikální veličinu. Tato fyzikální veličina je rovna poměru hodnoty náboje Q, který po určitou dobu protékal průřezem vodiče, k hodnotě tohoto časového úseku: I=Q/t. A měří se v ampérech a ukazuje označení aktuální síly: A.
Elektrický proud se měří v tom, v čem je vypočítán – na schématech zapojení. Tato definice pomáhá vypočítat napájecí zdroje určitého výkonu.
V elektrických obvodech se indikátory počítají podle Ohmova zákona a to odpovídá na otázku, čemu se rovná proud. Platnost I v určité části obvodu je přímo úměrná napětí, které je na něj aplikováno, a nepřímo úměrné odporu R části obvodu: I uXNUMXd U / R.
různé významy
Pokud je v části obvodu střídavý proud, napětí se neustále mění, takže pokud vezmeme průměrné hodnoty napětí, budou se rovnat nule a průměrný výkon nebude roven nule. K tomu byly použity následující koncepty:
- okamžité hodnoty;
- hodnota amplitudy;
- efektivní hodnoty.
Okamžité hodnoty jsou ty, které se vyskytují v daném okamžiku. Hodnoty amplitudy jsou nejvyšší. Efektivní hodnoty jsou určeny tepelnou vlastností proudu procházejícího průřezem vodiče a směr vektorové veličiny se shoduje se směry pohybu kladných částic.
Pro přesná měření jsou potřeba hlavní parametry: napětí, výkon, odpor, frekvence.
Měření výkonu
Výkon je množství práce vykonané za jednu sekundu času.
Jednotkou používanou k měření výkonu je watt.
Proto se výkon 1 W nazývá síla 1 A při hodnotě napětí 1 V.
Abyste mohli vypočítat výkon, musíte vynásobit proud napětím.
Pokud je mocnina označena písmenem P, vzorec bude mít tvar:
Výkon se vypočítá pomocí odporu. Proud a odpor obvodu jsou často známy, ale napětí je obvykle neznámé.
Proto pomocí Ohmova zákona:
dostaneme vzorec: P u2d I XNUMX * R
Detekce frekvence
Pohyb elektronů ve vodiči v jednom směru a poté ve druhém se nazývá jeden kmit. Jeden švih je následován druhým. S takovými oscilacemi ve vodiči dochází k odpovídající oscilaci magnetického pole.
Doba strávená na jednom kmitu se nazývá perioda a označuje se písmenem T. Perioda se označuje v sekundách.
Jednou z důležitých veličin je frekvence. Ukazuje počet kmitů za sekundu a označuje se písmenem f. Název frekvenční jednotky je hertz (Hz).
Praktická aplikace
Elektrický stejnosměrný proud má vždy jeden směr, který se nazývá konstantní. Je široce používán pro napájení elektronických zařízení.
Pokud proud změní směr, nazývá se střídavý a používá se k přenosu energie dráty na velké vzdálenosti.
