Název projektu: utomatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech egistrační číslo: Z..07/..0/0.008 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň, Klatovská 09 Tento projekt je spolufinancován Evropskou unií a státním rozpočtem České republiky Produkt: Zavádění cizojazyčné terminologie do výuky odborných předmětů a do laboratorních cvičení Řešení obvodů stejnosměrného proudu s jedním zdrojem Návod v českém jazyce Číslo tématu: a Monitorovací indikátor: 06.4.0
NÁVOD K TÉMT: a Vytvořeno ve školním roce: 0/0 Obor: 6-4-M/0 Elektrotechnika Mechatronika Předmět: Elektrotechnika očník:. Zpracovala: ng. Jitka oubalová; přeložila: Mgr. Marie Mádlová Řešení obvodů stejnosměrného proudu s jedním zdrojem Tato kapitola se zabývá řešením el. obvodů složených z jednoho zdroje stejnosměrného napětí a odporové zátěže. Zátěž je tvořena několika rezistory, které jsou zapojeny sériově, paralelně a nebo tvoří sérioparalelní kombinace o různých topografiích. Při řešení obvodu postupujeme tak, že postupně zjednodušujeme zátěž až na jediný rezistor. plikací Ohmova zákona určíme proud odebíraný ze zdroje. Postupným převáděním zjednodušeného obvodu na původní zapojení rezistorů určíme pomocí Ohmova zákona proudy v jednotlivých větvích a napětí na jednotlivých prvcích obvodu. Postup řešení nejlépe vysvětlíme na typických řešených příkladech: Příklad : rčete proud odebíraný ze zdroje a napětí na jednotlivých rezistorech a pro zapojení podle obrázku. Obr. Nejprve nahradíme zátěž jedním rezistorem, který má stejné účinky v obvodu jako původní obvod. ezistory a Jsou zapojeny sériově, takže výsledný odpor, = +. Náhradní obvod pak je
, Proud odebíraný ze zdroje:, Poté obvod opět převedeme na původní zapojení a počítáme napětí na jednotlivých rezistorech: Příklad : rčete proud odebíraný ze zdroje, napětí na jednotlivých rezistorech, a a proudy ve větvích pro zapojení podle obrázku. B Obr. B
ezistory a jsou zapojeny paralelně, takže nahradíme-li je jediným rezistorem,, platí pro jeho odpor, tedy, Získáme zjednodušené zapojení, B Zde jsou rezistory a, zapojeny sériově, takže jejich výsledný odpor,, = +,. Náhradní obvod pak je,, Proud odebíraný ze zdroje je,, Obvod opět převedeme na původní zapojení a postupně počítáme napětí na jednotlivých rezistorech a proudy v jednotlivých větvích obvodu: B B 4
B B B Pozn.: Podobné příklady mají více správných možností řešení pro jednotlivá napětí a proudy. Tento příklad vyřešíme (se stejnými správnými výsledky) též tímto postupem: zjednodušení obvodu je stejné, i výpočet celkového proudu a napětí,, ž sem je řešení stejné jako v předchozím postupu. Dále lze psát: B, B Výsledek bude pro oba postupy totožný. Příklad : Vypočtěte proudy a napětí na všech prvcích obvodu podle obrázku. Hodnoty prvků obvodu jsou =48V, =Ω, =5Ω, =8Ω, 4 =Ω, 5 =6Ω. + _ B 4 5 4 5 5
Obr. Obvod řešíme postupným zjednodušováním spojených rezistorů. Nejdříve stanovíme odpor paralelně spojených rezistorů 4 a 5 a nakreslíme zjednodušené schéma. Platí 45 45 6 6 Pak zjednodušený obvod je 4 5 + _ B 45 ezistory a 45 jsou zapojeny v sérii a jejich výsledný odpor je 8 0 45 45 Dostaneme další zjednodušené schéma + _ 45 ezistory a 45 spojené paralelně nahradíme rezistorem 45, jehož velikost je dána vztahem 45 a získáme náhradní obvod 45 50 5 0 6 45 6
+ _ 45 Odpory a 45 jsou spojeny sériově, výsledný celkový náhradní odpor pro tento obvod je 45 6 8 elkový proud odebíraný ze zdroje 48 8 6 Napětí na rezistoru 6 V Napětí mezi uzly a je 66 6V 45 Vypočteme proudy a 6, 4 5 6, 6 0 45 Pomocí proudů a vypočteme napětí na rezistorech a 5,4 6V 8,6 8, 8V Nyní vypočteme napětí mezi uzly B a B 4 5 B,6 7, V 45 Z napětí B vypočteme proudy 4 a 5 v rezistorech 4 a 5 7
B 7, 4, 4 4 B 7, 5, 6 5 Obvod je kompletně vyřešen. Pozn.: Pro kontrolu správnosti je možné ověřit proudy v uzlech a napětí ve smyčkách (pomocí Kirchhofových zákonů). Pro uzel platí podle. Kirchhofova zákona 6,4,6 0 Pro uzel B platí 4 5,6,4, 0 Pro uzel platí 0 0 4 5 0,4,4, 6 0 Pro smyčku x platí podle. Kirchhofova zákona y 0, x 6 48 0. Pro smyčku y platí 4 8,8 7, 6 0. Kirchhoffovy zákony ověřily správnost výsledků. 0, 8
Řešení obvodů stejnosměrného proudu s jedním zdrojem - D circuits with a single source - slovníček odborných termínů Vocabulary Slovníček apply platit, používat approve ověřit auxiliary pomocný calculate vypočítat circuit obvod connect, connection zapojit, zapojení current D proud, stejnosměrný derive odvodit, vypočítat D (voltage, circuit) stejnosměrný flow, the current flows téci in series za sebou, seriově initial počáteční, původní Kirchhoff s Law Kirchhoffův zákon load zátěž loop smyčka node uzel note poznámka Ohm s Law Ohmův zákon parallel paralelní, vedle sebe resistence, resistor odpor resistive odporový simplify zjednodušit source zdroj substitude nahradit value hodnota voltage napětí Zdroj: OBLOVÁ, J., Elektrotechnika [online]. [cit. 04-0-0]. Dostupné z WWW: <http://www.spstr.pilsedu.cz/osobnistranky/j_roubalova/ele.html> 9