2. ELEKTRICKÉ OBVODY STEJNOSMĚRNÉHO PROUDU

Transkript

1 Kaedra obecné elekroechnky Fakla elekroechnky a nformaky, VŠB - T Osrava. ELEKTKÉ OBVODY STEJNOSMĚNÉHO POD rčeno pro poslchače všech bakalářských sdjních programů FS.. Úvod.. Základy eore elekrckých obvodů.3. Meody řešení lneárních obvodů.4. Nelneární obvody.5. Přechodné děje ng. Václav Kolář Prosnec 998 ( říjen 003) pravl: ng. Víězslav Sýskala, Ph.D. - září 005

2 . Úvod Základy moderní eore elekrckých obvodů byly položeny v roce 845, kdy G. Krchhoff formloval svoje zákony, pozděj označené jako. a. Krchhoffův zákon (kap..3.). Ale vlasní podsao ěcho dvo zákonů se saly až pozděj, v roce 873, formlované Maxwellovy rovnce elekrodynamky. Proože aoř ohoo čebního ex předpokládají, že základní eorecké poznaky o elekrckém prod, o eor elekromagneckého pole, včeně základních zákonů, byly ž probírány ve fyzce, nezabývají se zde jm.. Základy eore elekrckých obvodů Elekrcký obvod je sosava elekrckých prvků (elekrcký prvek je zařízení č sočáska), keré fngjí jako zdroje č spořebče a vodčů, keré je propojjí. Elekrcké obvody znázorňjeme nejčasěj pomocí schéma, v nchž každý prvek má svo značk. Značky nejběžnějších prvků elekrckých obvodů jso v ěcho čebních exech pospně vedeny. Základem eore elekrckých obvodů jso poznaky z eore elekromagneckého pole a z maemaky. Obecně každý elekrcký obvod lze znázorn elekrckým schémaem - což je sosava akvních a pasvních dvojpólů vzájemně propojených podle účel a fnkce obvod. Ve schémaech se požívají normalzované značky a pojmy, keré bdo popsány v kapole... a) Elekrcké obvody můžeme rozděl na dva základní ypy: obvody se sosředěným paramery, j. všechny sledované velčny jso poze fnkcí čas-prosorové spořádání prvků nemá vlv na vlasnos obvod. Řešení ěcho sosav vede na obyčejné dferencální rovnce. b) obvody s rozloženým paramery, j. všechny sledované velčny jso nejen fnkcí čas, ale fnkcí vlnové délky šíření elekromagneckého pole. Řešení akovýcho obvodů vede na parcální dferencální rovnce. Pro zjednodšení se zde bdeme zabýva poze obvody se sosředěným paramery. Kromě výše vedeného rozdělení dělíme obvody podle jejch vlasnosí na : obvody lneární - obsahje poze lneární prvky, obvody nelneární - j. závslos napěí na prod je dána nelneární charakersko... Topologe elekrckých obvodů Základem každého elekrckého obvod jso prvky. Tyo prvky jso v obvod propojeny svorkam-póly. Podle poč svorek rozeznáváme prvky jako dvojpóly, rojpóly až obecně n-póly. Elekrcké obvody se od sebe lší svým prvky, vazbam mez prvky a aké způsobem, jakým jso prvky spol spojeny. Z éo geomere elekrckého obvod vychází naka nazývaná opologe, kerá vyšeřje vlasnos geomerckých úvarů a vzahy mez nm. V opolog elekrckých obvodů je nejjednodšším obvodovým prvkem dvojpól. Má poze dva vývody a jeho vlasnos jso dány dvojcí základních elekromagneckých velčn - napěím a prodem. K označení dvojpólů požíváme dohodné schémacké značky a číací špky, keré rčjí orenac jednolvých velčn. Na obr.. jso vedeny jednodché příklady značení pro pasvní akvní prvky včeně napěí a prodů v daném obvod. o je edy akvní a pasvní prvek?

3 a) pasvní prvek - je akový prvek, kerý je spořebčem elekrcké energe, a edy přeměňje elekrcko energ na jno form energe, např. epelno. V náhradním schéma mají vždy špky napěí a prod shodný směr. b) akvní prvek - je zdrojem elekrcké energe, edy přeměňje jný drh energe na energ elekrcko. Může bý prakcky dvojí - napěťový a prodový. O napěťovém se zmíníme podrobněj v podkapole... (Prodovým se nebdeme zabýva.) Př prakckém poží j. sesavování modelů obvodů na základě reálných savů, se vždy snažíme všechny vlasnos všech prvků obvod popsa maemackým vzahy. Z ohoo důvod se vždy reálné (skečné) prvky nahrazjí deálním (ne vždy se o však podaří zcela dokonale!). Každý dvojpól (ať ž akvní, nebo pasvní), se zapojje do obvod dvěma svorkam (póly). Spojení dvo nebo více vodčů se nazývá zel, čás obvod mez dvěma zly je věev, vz. obr... zly moho bý např.: jné možné označení: 3 Akvní prvek (zdroj napěí) smyčka A B 3 věev (vyznačená čárkovaně) 3 zel Pasvní prvek (rezsor - deální odpor) Obr.. - Topologe elekrckého obvod Lbovolně zavřený okrh v daném náhradním schéma obvod se nazývá smyčka. Na obr.. jso vdě dvě akovéo smyčky - smyčka A a B. Tyo smyčky složí pro výpoče obvodů, j. k rčení napěí a prodů v obvod (vz. kap..3). T Pozn. Daný obvod lze popsa olka rovncem pro prody, kolk má obvod zlů a olka rovncem pro napěí, kolk má smyček... Akvní prvky obvod Jak ž bylo řečeno v předchozí kapole, akvním prvkem (dvojpólem) je zdroj elekrcké energe. Teno zdroj může bý poze v provedení zdroje napěí, nebo prod. Zdroj napěí - může bý deální, nebo reálný zde se může jedna o dynamo, nebo galvancký článek, baer, ad.. deální zdroj napěí je akový zdroj, jehož napěí nezávsí na odebíraném prod. Na obr..a je vedena schémacká značka a volampérová (V-A) charakerska zdroje. 3

4 eálný zdroj napěí - v ěcho zdrojích vznkají zráy energe, a proo je jeho svorkové napěí závslé na prod. Zráy jso znázorňovány vnřním odporem ( jako nerní). Př průchod elekrckého prod vznká na omo odpor úbyek napěí, kerý je příčno pokles napěí na svorkách zdroje vzhledem ke svorkovém napěí deálního zdroje 0 (obr..b)). Svorkové napěí zdroje je dáno vzahem.. = - (.) Pokd je vnřní odpor zdroje konsanní, bde úbyek napěí na něm úměrný prod. Lze ho vypočía podle Ohmova zákona, dle vzah.. = (.) Zdroj s malým vnřním odporem, má malý úbyek napěí. Jeho svorkové napěí klesá jen málo se zaížením a akovýo zdroj se nazývá zdroj vrdý. Pokd je ale úbyek napě velký, o znamená, že vnřní odpor je aké velký, pak se jedná o zdroj měkký. měkkého zdroje se bde svorkové napěí značně měn se zaížením. Každý zdroj napěí je charakerzován řem základním provozním savy:. sav naprázdno - svorky zdroje jso rozpojeny a zdrojem neproéká prod. = 0, = 0 = (.3). sav nakráko - svorky zdroje jso spojeny nakráko. Svorkové napěí je nlové. Ve zdroj proéká nejvěší možný prod - prod nakráko, daný vnřním napěím a vnřním odporem vz. vzah.4. = = 0, = k = (.4) 3. sav př zaížení - na svorky je přpojen spořebč, např. lneární pasvní dvojpól. Prod je pak dán vzahem.5. a) = = kons. b) Obr.. - Zdroj napěí a V-A charakersky a) deální, b) reálný = f() = (.5)..3 Pasvní prvky elekrckého obvod Mez pasvní prvky řadíme yo ř: ❶ ezsor (aké je požíván známější název odpor, nebo odporník), 4

5 ❷ ndkor (aké je požíván známější název cívka), ❸ Kapacor (aké je požíván známější název kondenzáor). Tyo pasvní prvky lze opě rozděl na deální a reálné. a) ezsor - v případě deálního odpor, je o prvek, jehož jedným paramerem je odpor. V omo prvk dochází poze k přeměně elekrcké energe na epelno. Defnčním vzahem je zde aplkace zv. OHMOVA ZÁKON : = (.6) Volampérová charakerska, spol se značko rezsor, je na obr..3. Převrácená hodnoa odpor se nazývá vodvos G. Pro okamžo hodno výkon plaí rovnce.7. P = 0 (.7) Pokd se vyžje výraz (.6) pak bde výkon dán vzahem.8. P = = (.8) nelneární závslos Pozn: Ve věšně případů je odpor závslý na dalších velčnách, jako jso např. eploa, mechancké napěí, osvělení apod. lneární závslos b) ndkor (v případě deálního) je o prvek, v němž se akmlje a vydává jen energe elekromagneckého magneckého pole. V deální cívce edy nevznkají epelné zráy. Velkos energe magneckého pole je charakerzována magneckým okem a prodem. Jedným jeho paramerem je ndkčnos L. Pro lneární závslos edy plaí výraz.9. Φ = L (.9) Pro vzah mez prodem a napěím plaí vzah.0. = d L = dφ d d (.0) Pozn. Malým písmenem se značí velčna proměnná v čase, např. ve vzah.0. Magnecko energ akmlovano v ndkor lze vyjádř vzahem.. φ Obr..3 - Značka a V-A charakerska rezsor L nelneární závslos lneární závslos Obr Značka a weber-ampérová charakerska ndkor Φ EM = = L (.) L Schémacká značka ndkor a závslos magneckého ok na prod jso vedeny na obr..4. 5

6 c) Kapacor (v případě deálního) je o prvek, v němž se akmlje jen energe elekrckého pole, přčemž nevznkají epelné zráy. Jedným jeho paramerem je kapaca. Pro lneární závslos pak plaí vzah (.) mez napěím a nábojem. Q = (.) Ze zákona zachování elekrckého náboje lze odvod vzah.3, mez prodem a napěím na kapacor. d = d (.3) Pro energ elekrckého pole nashromážděno v kapacor plaí vzah.4. nelneární závslos E Q E = = (.4) Schémacká značka kapacor a závslos náboje na napěí jso vedeny na obr..5. q lneární závslos Je nno s však vědom, že pro posžení vlasnosí reálného prvk v prax, nám ve věšně případů Obr..5 - Značka a colomb-volová neposačje poží poze výše vedených deálních charakerska kapacor prvků. Msíme edy přsop k vyvoření náhradního schéma. Too se ýká cívky (ndkor) kondenzáor (kapacor). Každá reálná cívka je ož navna z vodče o rčém poč závů. Teno vodč má svůj průřez a délk a edy ohmcký odpor. Proo náhradním schémaem reálné cívky je jak odpor, ak ndkčnos - vz. obr..6. Pak pro svorkové napěí akovéhoo dvojpól plaí vzah.5. = L d d (.5) L Obr..6 - Náhradní schéma reálné cívky Obdobný případ nasane pro reálný kondenzáor. Každý kondenzáor má ož rčý svod. Tedy náhradní schéma je v provedení zapojení paralelního odpor a kapacy - vz. obr..7. ovnce ohoo dvojpól bde mí pak var: 6

7 = d d (.6) Vní elekrckých srojů a přísrojů jso vždy reálným cívkam, o se ýká všech kondenzáorů. Proo msíme edy vždy važova správná náhradní schémaa. Př výpočech lze operova s deálním prvky, ale yo nelze nkdy vyrob! Oba prvky, jak cívka, ak kondenzáor, se planí poze ve sřídavých obvodech, kde se projevjí změny napěí a prod za jednok čas. Ve sejnosměrných obvodech se planí poze čnný odpor, nebo svodová vodvos. Obr..7 - Náhradní schéma reálného kondenzáor.3 Meody řešení lneárních obvodů Řešení, nebol analýza elekrckého obvod, je založeno na om, že pro daný obvod a dané elekrcké paramery zdrojů, hledáme osaní neznámé obvodové velčny. Vycházíme zpravdla z lneárních rezsorů a zdrojů. Jak jž bylo zmíněno, ndkory a kapacory se zde neplaní (vz. kap...3). Meody řešení lneárních elekrckých obvodů lze rozděl na :. meoda pospného zjednodšování obvod. řešení obvod pomocí seavení rovnc na základě Krchhoffových zákonů 3. meoda smyčkových prodů 4. meoda zlových napěí 5. meoda řezů 6. meoda založená na prncp sperpozce, apod. Z hledska pochopení vlasního posp výpoč, sesavování rovnc, analýzy výsledků docela posačje, abychom se zde zabýval poze prvním řem meodam, edy meodo pospného zjednodšování, vycházející z Krchhofových zákonů a smyčkových prodů..3. Meoda pospného zjednodšování obvod Meoda je vhodná zejména v obvodech s jedním zdrojem. Její podsao je nahrazování sérových a paralelních skpn pasvních dvojpólů ekvvalenním dvojpóly na základě znalosí o slčování více prvků sejného drh. V někerých případech je nné poží zv. meody ransfgrace Y- o níž bde podrobněj řečeno dále. Vlasní řešení daného obvod se pak řídí následjícím zásadam : a) ezsory v sér. Zapojením několka pasvních dvojpólů - rezsorů v elekrckém obvod do sére (.j. za sebo) podle obr..8, dosaneme obvod, kerý lze nahrad jedním ekvvalenním rezsorem o velkos odpor dle vzah.7. = 3 (.7) Tímo ekvvalenním rezsorem proéká př sejném napěí sejný prod, jako v původním obvod. 7

8 3 Z 3 Z Obr ezsory zapojené v sér Úbyky napěí na jednolvých dvojpólech jso dány vzahy.8 a výsledné napěí, j. napěí zdroje, je pak dáno sočem úbyků napěí na jednolvých dvojpólech - vzah.9. = = (.8) 3 = 3 = 3 (.9) Obecně je výsledný ekvvalenní odpor sérového zapojení n rezsorů dán vzahem.0. = n x x= Př sérovém řazení rezsorů se vždy sčíají jejch odpory. (.0) b) ezsory paralelně. ezsory zapojené v elekrckém obvod paralelně (vedle sebe) podle obr..9, mají jedno společné napájecí napěí Z, ale celkový napájecí prod se rozdělje v poměr vodvosí (nepřímo velkosem odporů) jednolvých rezsorů (vzah.) paralelního obvod. 3 (G ) (G ) 3 (G 3 ) (G) Obr.. 9. ezsory paralelně = G G G G 3 = ( 3) = = (.) Výsledná vodvos G, rčje svo převráceno hodnoo odpor ekvvalenního náhradního rezsor. G = n G x x=, n = (.) x = x Př paralelním spojením rezsorů se sčíají jejch vodvos. c) Transfgrace. 8

9 Ve složějších elekrckých obvodech, zvlášě pak v můskových zapojeních, se lze seka se řem dvojpóly, zapojeným ak, že voří rojúhelník ( ), nebo hvězd (Y), vz. obr..0. Př řešení zde nelze zvol an jedn z výše popsaných způsobů - edy sérovo an paralelní kombnac. Zpravdla se sekáváme v obvodech s případy, kdy se pro jednodšší řešení vyplaí nahrad zapojení dvojpólů do rojúhelníka, zapojením do hvězdy (vz. obr..0). Je o časější případ, nežl by om bylo obráceně. Tako pravený obvod lze po ransfgrac řeš dále meodo pospného zjednodšování. Transfgrací se edy nemění poměry vně ransfgrované oblas - říkáme, že oba úvary (Y ) jso vzájemně ekvvalenní. Tedy pokd nahrazjeme rojúhelník hvězdo (zpravdla časější), dosaneme pro ekvvalenní odpory vzahy.3. Nahrazjeme-l hvězd rojúhelníkem, požíváme pro výpoče ekvvalenních odporů vzahy.4. 0 = 3 3, 0 =, 30 = (.3) = = = 0 30 A (.4) A 0 B B 4 5 D Obr..0 - Transfgrace obvod zapojeného do rojúhelníka ( ) na obvod zapojený do hvězdy (Y) D.3. Řešení obvod Krchhoffovým zákony Pomocí dvo základních Krchhoffových zákonů elekroechnky jsme schopn sesav maemacké rovnce obvod a y pak jednodchým výpočem řeš. Řešením obvod jso v omo případě neznámé prody, př známých napěích zdrojů a velkosech odporů rezsorů. 9

10 . Krchhoffův zákon - je defnován ako : soče okamžých hodno prodů všech věví obvod spojených s daným zlem je roven nle (zpravdla volíme prody vspjící do zl jako kladné a prody vyspjící z zl jako záporné) - podle obr... Obecně lze pro n prodů v zl napsa obecno rovnc : = 0 n x= x = 0 (.5) 3 4 Obr.. -. Krchhoffův zákon. Krchhoffův zákon - je defnován ako: Soče okamžých hodno napěí ve věvích lbovolné zavřené smyčky elekrckého obvod je roven nle (napěí věví se volí kladná, jeslže prod ve věv v daném okamžk prochází ve smysl orenace smyčky a jako záporná, jeslže prochází v opačném směr) - podle obr... Obecně lze. Krchhoffův zákon popsa obecno rovncí.6, kerá plaí pro n-úbyků napěí v zavřené smyčce obvod = 0 n x = x= 0 (.6) Obr.. -. Krchhoffův zákon.3.3 Řešení obvod meodo smyčkových prodů Meoda smyčkových prodů vychází ve své podsaě z. Krchhoffova zákona. Je založena na om, že přřadíme sysém nezávslých smyček fkvní smyčkové prody a sesavíme na základě. Krchhoffova zákona olk rovnc, kolk máme nezávslých smyček. Př sesavování se řídíme ěmo zásadam:- věvové prody nezávslých věví bdo přímo rovny příslšným smyčkovým prodům, - prody ve věvích vnř obvod bdo dány lneární kombnací smyčkových prodů. 3 B Jednodchý příklad sesavení rovnc podle éo meody je na obr..3. ovnce pro eno obvod jso vzahy (.7). A 3 A 3 ( A - B ) - = 0 3 ( B - A ) B = 0 (.7) Obr..3 - Příklad obvod pro sesavení rovnc meodo smyčkových prodů Řešením sosavy rovnc (.7) jso hodnoy prodů A a B, z ěcho prodů se pak rčí skečné rozdělení prodů v daném obvod (na obr..3 jso označeny červeně) : = A, = - B, 3 = A - B (.8) 0

11 Kromě první meody (meody pospného zjednodšování) se všechny osaní meody dají poží pro obvody s lbovolným počem zdrojů. Nakonec s je nno vědom, že všechny v éo kapole vedené pospy plaí pro okamžé hodnoy napěí a prodů, edy pro analýz obvodů v lbovolném sav..4 Nelneární obvody Kromě lneárních prvků, kerým jsme se zabýval v předchozích kapolách exsjí prvky nelneární. lneárních prvků je procházející prod přímo úměrný napěí. Poměr mez napěím a prodem (což je vlasně odpor) je konsanní, jejch volampérová charakerska je přímka, vz. obr..4. nelneárních prvků je závslos mez napěím a prodem obecná, není lneární. To znamená, že jejch odpor se mění s přloženým napěím, poažmo s procházejícím prodem. Jejch volampérová charakerska není přímka, vz. obr..4. Takové prvky se nazývají nelneární. Ve skečnos jso všechny reálné prvky alespoň mírně nelneární a o proo, že př průchod prod v nch vznkají Joleovy zráy, prvek se zahřívá a ím se mění jeho odpor. věšny prvků můžeme v oprávněných případech nelnear zanedba. Jso ovšem prvky, kerých nelnear zanedba nemůžeme, nebo j dokonce vyžíváme (směrňování, zeslování, sablzace apod.). Řešení obvod s nelneárním prvky je podsaně složější, než lneárních obvodů a v rámc ěcho maerálů se jím nebdeme zabýva. pro řešení je možné poží meod lnearzace v okolí pracovního bod, meod náhradního prodového nebo napěťového zdroje, nebo popsa chování prvk maemacko rovncí. (A) 0,5 0 a (V) Obr..4 - Volampérová charakerska a) dody b) žárovky c) lneárního odpor b c.5 Přechodné děje Pokd elekrcký obvod obsahje prvky keré akmljí energ (cívky a kondenzáory), dojde př spínání (zapínání, vypínání nebo přepínání) ohoo obvod k přechodném děj. Z fyzkálních prncpů plyne, že energe se nemůže měn skokově, k om by byl pořeba zdroj energe o nekonečném výkon a en v prax neexsje. V prvcích je akmlována energe, kerá je svázána s obvodovým velčnam. cívky s prodem, kondenzáor s napěím. (vz. vzahy.. a.4.) Proo se prod v cívce a napěí na kondenzáor nemůže měn skokově. Prakcky z oho plyne, že například př sepní obvod, ve kerém je cívka (ndkčnos) nezačne obvodem éc prod okamžě, ale bde se pospně zvyšova z nly na sáleno hodno. Někeré důležé případy přechodných dějů jso vedeny dále. L Obr..5 Spínání sérového -L obvod L.5. Spínání obvod -L (odpor a ndkčnos) Obvod, kde je sérově zapojená ndkčnos a odpor, se může v prax vyskyova bď jako skečné spojení rezsor a cívky, nebo jako reálná cívka, kerá má odpor a ndkčnos. V echncké prax jde o velm časý případ. Schéma spínaného obvod je na obrázk. 5. (Napěí, L a

12 prod bdo závslé na čase!) Před sepním spínače neproéká obvodem žádný prod. Po sepní spínače bde pla podle. Krchhoffova zákona: L = 0 (.9) Napěí a L vyjádříme jako fnkc prod podle Ohmova zákona a vzah.0. d L d L = 0 po úpravě = (.30) d d ovnce.30 je lneární dferencální rovnce s konsanní pravo srano, a za počáeční podmínky, že prod v čase = 0 je nlový, pro n plaí řešení: = = L e e (.3) Kde je sálená hodno prod, sálené =/ keré by dosáhl v čase = (prakcky za velm dloho dob). L 63% = je akzvaná časová konsana s. (její rozměr je seknda). Z časového průběh prod můžeme vypočía průběhy napěí na cívce a rezsor: =0 = = e (.3) d L = L = e (.33) d Časové průběhy prod a napěí L jso na obrázk.6. V obrázk je naznačeno grafcké rčení časové konsany, je o doba, za kero by přechodný děj dosáhl sáleného sav, kdyby sále probíhal sejno rychlosí, jako na počák. =0 Prakcky o znamená, že nakreslíme-l Obr..6 - Průběhy př spínání -L obvod v počák ečn k někeré velčně přechodného děje, am kde se ečna prone s její sáleno hodnoo, odpovídá o čas (vz. čárkované úsečky). Jným způsobem můžeme rč z graf jako čas, ve kerém dosáhne velčna 63, % sáleného sav. Prakcky považjeme přechodný děj za končený za dob 3 až 5. Prakcký význam přechodného děje př spínání -L obvod: Přechodný děj způsobje, že prod v akovém obvodě narůsá pozvolna a msíme počía s rčým zpožděním (někdy zanedbaelným, jndy ne). Příkladem jso cívky relé, nebo bdící vní sejnosměrných moorů, kde může bý časová konsana až jednoky seknd.

13 .5. Vypínání obvod -L (odpor a ndkčnos) Př vypní obvod podle obrázk.5. nasane zajímavá sace. Předpokládejme, že před vypním prochází obvodem sálený prod s. = /. Př rozepní spínače by eorecky došlo k okamžém přeršení ohoo prod. To by způsoblo na cívce nandkování nekonečně velkého napěí: d s. = L = L = (.34) d 0 To je v prax nemožné, na cívce se př vypní nandkje ak vysoké napěí, že mez konaky spínače dojde k přeskok jskry. Jskra způsobí pokračování prod, akže ve skečnos nezankne v nekonečně krákém čase a ndkované napěí nebde nekonečné. Ale ak může ndkované napěí ohroz zolac, případně polovodčové prvky v obvodě, proo se msí omezova. Nejčasějším způsobem omezení přepěí je přpojení někerých z následjících prvků paralelně k cívce odpor, kondenzáor, nebo jejch kombnace, nebo zpěná doda (vysvěleno v sylab Základy polovodčové echnky). Vypočía velkos přepěí př vypní v obvodě podle schéma.5. je prakcky nemožné, proože nemíme jednodše maemacky popsa jskr mez konaky spínače. Na obrázk.7. je obvod s odporem pro omezení přepěí př vypínání, kde napěí lze vypočía. Jeslže byl před vypním obvod v sáleném sav, cívko proékal prod s. = /, po vypní bde mí prod a napěí průběhy podle vzahů: P = e (.35) L L L kde = Obr..7 Vypínání sérového -L obvod s omezovacím odporem V prvn ím okamžk po vypní je napěí p olkrá vyšší než napěí zdroje, kolkrá je věší P než. Pokd by se odpor P blížl nekonečn (jako by am žádný nebyl), blíží se aké napěí p v prvním okamžk nekonečn a jde vlasně o případ podle rovnce.34. Časové průběhy prodů a napěí jso na obrázk.8. P P P = P = e (.36) Prakcký význam přechodného děje př spínání -L obvod: Obr..8 - Průběhy př vypínání -L obvod Př vypínání vznká napěťová špčka, kerá by mohla poškod zolac, nebo další prvky obvod, proo j věšno msíme omezova paralelním odporem, kondenzáorem, nebo jejch kombnací, případně zpěno dodo. Teno jev se však aké vyžívá k vyváření mpls vysokého napěí, například př rozsvěcování klasckých zářvkových svídel, nebo v zapalování zážehových moorů..5.3 Zapínání obvod - (odpor a kapaca) Př zapínání obvodů s kondenzáory a odpory dochází aké k přechodným dějům, pro srčnos vedeme jen schéma obvod, konečné vzahy a průběhy prod a napěí., 3

14 = e = e ( ) = Prakcký význam přechodného děje př spínání - obvod: Prod procházející obvodem je v okamžk sepní spínače omezen poze velkosí odpor. Ve skečnos nemsí bý v obvodě zapojen žádný rezsor a odpor je dán poze vnřním odporem zdroje, kerý může bý velm malý. Poom přpojení velkého kondenzáor k akovém zdroj může způsob velko prodovo špčk, kerá by mohla například spál pojsky. V akovém případě by bylo nné přpoj do obvod navíc omezovací odpor (alespoň dočasně po dob spínání), jako je o na obrázk Vybíjení kondenzáor v obvodě - (odpor a kapaca) Pokd bychom vypnl spínač v obvodě na obrázk.9. zůsal by kondenzáor nabý na napěí zdroje. Proože z kondenzáor by se neodebíral žádný prod, držel by s oo napěí eorecky nekonečně dloho dob, prakcky, pokd by šlo o kvalní kondenzáor, několk dnů. Aby došlo k přechodném děj, msí bý ke kondenzáor přpojen spořebč, kerý bde odebíra prod a ím kondenzáor vybíje. Takový obvod s kondenzáorem a paralelním rezsorem je na obrázk.. a příslšné průběhy prod a napěí jso na obrázk.. Obr..9 Spínání sérového - obvod Obr.. Vypínání paralelního - obvod = e = e = (.40.4) Prakcký význam přechodného děje př vypínání - obvod: Přechodný děj př vybíjení kondenzáor nasává v směrňovačích s flračním kondenzáorem. Pokd by byl směrňovač zaížen deálním odporem, vybíjel by se kondenzáor podle exponencály, jak je naznačeno na obrázk.. (V směrňovač dochází př každé perodě k nabí kondenzáor, podle yp směrňovače vícekrá, jak bde probráno v pozdějších kapolách. Přechodný děj se am edy mnohokrá za veřn opakje.) Více o omo éma v sylab -. Dělče napěí a v návod na měření - PŘEHODOVÝ DĚJ VE STEJNOSMĚNÉM EL. OBVOD zapní a vypní sérového - člen ke zdroj sejnosměrného napěí., Obr..0- Průběhy př spínání - obvod, Obr.. Průběhy př vypínání - obvod POZNÁMKA Další podněy a nformace k výše vedeném éma lze získa na přednáškách předmě ELEKTOTEHNKA., konzlací s vyčjícím, samosdem doporčené, resp. jné odborné lerary, č zdrojů. 4