Osnova kurzu. Základy teorie elektrických obvodů 3

Podobné dokumenty
Osnova kurzu. Základy teorie elektrických obvodů 1

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

Osnova kurzu. Základy teorie elektrického pole 2

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY pro OPT

OSNOVA PRO PŘEDMĚT ELEKTROTECHNIKA 1

OSNOVA PRO PŘEDMĚT ELEKTROTECHNIKA 1

Osnova kurzu. Rozvod elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1

20ZEKT: přednáška č. 3

Fyzika I. Obvody. Petr Sadovský. ÚFYZ FEKT VUT v Brně. Fyzika I. p. 1/36

U1, U2 vnější napětí dvojbranu I1, I2 vnější proudy dvojbranu

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Tel-30 Nabíjení kapacitoru konstantním proudem [V(C1), I(C1)] Start: Transient Tranzientní analýza ukazuje, jaké napětí vytvoří proud 5mA za 4ms na ka

Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

TEORIE ELEKTRICKÝCH OBVODŮ

Základy elektrotechniky a výkonová elektrotechnika (ZEVE)

Pracovní list žáka (SŠ)

Základy elektrotechniky (ZELE)

ITO. Semestrální projekt. Fakulta Informačních Technologií

Základní vztahy v elektrických

13 Měření na sériovém rezonančním obvodu

I. STEJNOSMĚ RNÉ OBVODY

Studijní opory předmětu Elektrotechnika

OBSAH. Elektronika Elektrotechnika Technologická praktika Technická matematika Základy elektrotechniky...

Osnova kurzu. Elektrické stroje 2. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

ELEKTRONIKA. Maturitní témata 2018/ L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Osnova kurzu. Elektrické stroje 2. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu.

Přechodné děje 2. řádu v časové oblasti

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

Příklady: 28. Obvody. 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 1

Algebra blokových schémat Osnova kurzu

Ele 1 RLC v sérií a paralelně, rezonance, trojfázová soustava, trojfázové točivé pole, rozdělení elektrických strojů

2. STŘÍDAVÉ JEDNOFÁZOVÉ OBVODY

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

1.1. Základní pojmy 1.2. Jednoduché obvody se střídavým proudem

ŘEŠENÉ PŘÍKLADY K DOPLNĚNÍ VÝUKY

Zadané hodnoty: R L L = 0,1 H. U = 24 V f = 50 Hz

U01 = 30 V, U 02 = 15 V R 1 = R 4 = 5 Ω, R 2 = R 3 = 10 Ω

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

ELEKTROTECHNIKA 2 TEMATICKÉ OKRUHY

Zvyšování kvality výuky technických oborů

3. Kmitočtové charakteristiky

Elektrotechnická zapojení

ELT1 - Přednáška č. 6

Harmonický ustálený stav pokyny k měření Laboratorní cvičení č. 1

CZ.1.07/1.5.00/

Základy elektrotechniky

Vítězslav Stýskala, Jan Dudek. Určeno pro studenty komb. formy FBI předmětu / 06 Elektrotechnika

Technická dokumentace === GRAF ===

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Výpočet napětí malé elektrické sítě

Základy elektrotechniky

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109. Petr Vlček ELEKTROTECHNIKA

Vlastnosti členů regulačních obvodů Osnova kurzu

Fázorové diagramy pro ideální rezistor, skutečná cívka, ideální cívka, skutečný kondenzátor, ideální kondenzátor.

Harmonický průběh napětí a proudu v obvodu

Fázory, impedance a admitance

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Osnova kurzu Elektrotechnika a elektronika

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy

Přenos pasivního dvojbranu RC

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Obrázek 1 schéma zapojení měřícího přípravku. Obrázek 2 realizace přípravku

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů

ČVUT FEL. Obrázek 1 schéma zapojení měřícího přípravku. Obrázek 2 realizace přípravku

5. Diodové usměrňovače

ú í í ů í í ů í ů ě ě ú ú Ú Ú ž í š í ě í ú í Š Ú ě í í ů ů í ň ě í ě í í ň í í í

Mějme obvod podle obrázku. Jaké napětí bude v bodech 1, 2, 3 (proti zemní svorce)? Jaké mezi uzly 1 a 2? Jaké mezi uzly 2 a 3?

STŘÍDAVÝ ELEKTRICKÝ PROUD Trojfázová soustava TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

FYZIKA II. Petr Praus 10. Přednáška Elektromagnetické kmity a střídavé proudy (pokračování)

Zvyšování kvality výuky technických oborů

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_344

TEMATICKÝ PLÁN PŘEDMĚTU

Pojetí vyučovacího předmětu

Energetická bilance elektrických strojů

Učební osnova předmětu ELEKTRONIKA

Czech Technical University in Prague Faculty of Electrical Engineering. Fakulta elektrotechnická. České vysoké učení technické v Praze.

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Vzdálené laboratoře pro IET1

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

ELEKTROTECHNIKA A INFORMATIKA

Měření výkonu jednofázového proudu

Ele 1 elektromagnetická indukce, střídavý proud, základní veličiny, RLC v obvodu střídavého proudu

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Vlastnosti regulátorů

Obvodové prvky a jejich

Kirchhoffovy zákony. Kirchhoffovy zákony

Řešení elektronických obvodů Autor: Josef Sedlák

12. Elektrotechnika 1 Stejnosměrné obvody Kirchhoffovy zákony

ASYNCHRONNÍ MOTOR Ing. Eva Navrátilová

Ekvivalence obvodových prvků. sériové řazení společný proud napětí na jednotlivých rezistorech se sčítá

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Datum měření: , skupina: 9. v pondělí 13:30, klasifikace: Abstrakt

Transkript:

Osnova kurzu 1) Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů 2) Základy teorie elektrických obvodů 1 3) Základy teorie elektrických obvodů 2 4) Základy teorie elektrických obvodů 3 5) Základy teorie elektrického pole 1 6) Základy teorie elektrického pole 2 7) Základy teorie elektrického pole 3 8) Rozvod elektrické energie 9) Elektrické stroje 1 10) Elektrické stroje 2 11) Výroba elektrické energie 12) Elektronické prvky 13) Elektronické přístroje Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 1

Osnova přednášky 1) Základní způsoby zapojení různých prvků v HUS: Sériové, paralelní, napěťový dělič, transfigurace hvězda trojúhelník a naopak 2) Rezonance 3) Řazení zdrojů 4) Analýza složitějších obvodů 5) Přechodový děj Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 2

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Sériové zapojení RC I U C I U R U R U= U R U C Z I=R I XC I Z=R j 1 C X C = 1 j C Z = C 2 1 R2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 3

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Sériové zapojení RL I X L = j L U L U Z=R j L I U R R Z = R 2 L 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 4

Základy teorie elektrických obvodů 2 I U L I U R Způsoby zapojení prvků v HUS R I Sériové zapojení RLC U X L = j L U L XC = 1 j C U C U U C I U R R Z=R j L 1 C Z = R2 L 1 C 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 5

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Paralelní zapojení RC I I C I I= IR I C Y U=G U B C U B C =j C I R R U Y=G j C Y = G 2 C 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 6

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Paralelní zapojení RL I I L I R I U R B L = 1 j L Y=G j 1 L Y = G2 1 L 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 7

Základy teorie elektrických obvodů 2 I I C I Způsoby zapojení prvků v HUS Paralelní zapojení RLC I I C BL = 1 U B C =j C j L I L I R U R I L I I R R Y=G j C 1 L Y = G2 1 L 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 8

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Sériové zapojení I 1 Z 1 Z2 U 1 U 2 U Z= Z 1 Z 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 9

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Sériové zapojení I 1 Z 1 Zn U 1 U n U Z= Z k n k=1 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 10

Z 1 Z 2 Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Paralelní zapojení I I 1 I 2 1 Z = 1 Z1 1 Z 2 U Z 1 Z2 Z 1 Z 2 Z= Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 11

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Paralelní zapojení I I 1 Z 1 In U Z= k=1 Zn n k 1 1 Z Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 12

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Napěťový dělič I Z 1 U 1 Z U 2 =U 1 2 Z 1 Z 2 Z 2 U 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 13

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Můstkové zapojení U 1 Z 1 U 2 Z 2 Z 1 Z 3 = Z 2 Z 4 Z 3 Z 4 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 14

Základy teorie elektrických obvodů 2 Způsoby zapojení prvků v HUS Transfigurace hvězda trojúhelník 1 Z 1 = Z 12 Z 13 Z 12 Z 13 Z 23 1 Z 1 Z 1,2 Z 1,3 Z 2 2 Z 2,3 3 Z 12 = Z 1 Z 2 Z 1 Z 2 Z 3 Z 3 2 3 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 15

Osnova přednášky 1) Základní způsoby zapojení různých prvků v HUS: Sériové, paralelní, napěťový dělič, transfigurace hvězda trojúhelník a naopak 2) Rezonance 3) Řazení zdrojů 4) Analýza složitějších obvodů 5) Přechodový děj Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 16

Rezonance S L =S C Q L = Q C Q = U I = U2 X =I2 X I 2 X L =I 2 X C X L = X C L= 1 C 1 L rez = 2 f 2 C 1 C rez = 2 f 2 L f rez = 1 2 CL Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 17

Rezonance I= U Z = R2 U 1 L C 2 = U R I=U Y =U G2 C 1 L 2 =UG Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 18

Osnova přednášky 1) Základní způsoby zapojení různých prvků v HUS: Sériové, paralelní, napěťový dělič, transfigurace hvězda trojúhelník a naopak 2) Rezonance 3) Řazení zdrojů 4) Analýza složitějších obvodů 5) Přechodový děj Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 19

Řazení zdrojů Sériové Paralelní n U= k n U k R = i k =1 R ik n I= k I k n R=[ m=1 1 R m ] 1 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 20

Řazení zdrojů x U= k=1 U k y I= m=1 I m y R=[ m=1 x k=1 1 R km ] 1 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 21

Osnova přednášky 1) Základní způsoby zapojení různých prvků v HUS: Sériové, paralelní, napěťový dělič, transfigurace hvězda trojúhelník a naopak 2) Rezonance 3) Řazení zdrojů 4) Analýza složitějších obvodů 5) Přechodový děj Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 22

Analýza složitějších obvodů U 1 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 11 R 9 R 14 R 15 R 10 R 12 R 13 U 3 U 2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 23

Analýza složitějších obvodů Uzel - místo spojení dvou nebo více obvodových prvků. Uzlový pár - libovolná dvojice uzlů. Větev - spojení mezi dvěma uzly. Paralelní větve - větve připojené k jednomu uzlovému páru. Úplný strom - tvoří větve, které spojí všechny uzly grafu a nevytvoří smyčku. Nezávislá větev (tětiva) - větve které doplní úplný strom na graf nebo schéma. Nezávislá smyčka - prochází pouze jedinou nezávislou větví. Separátní obvod samostatný obvod s ostatními obvody nemá galvanické propojení. Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 24

Analýza složitějších obvodů Topologické schéma - neobsahuje prvky pouze větve a uzly. Lineárně orientovaný graf orientace větví. Smyčka - jednoduchá uzavřená dráha. Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 25

Analýza složitějších obvodů Počet větví (v) a uzlů (u) v=8 u=6 Počet separátních částí (c) c=1 M v=11 u=9 c=2 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 26

Analýza složitějších obvodů Metody řešení: Kirchhofových rovnic Metoda smyčkových proudů Metoda uzlových napětí Metoda nezávislých řezů Metoda Z Y matic Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 27

Osnova přednášky 1) Základní způsoby zapojení různých prvků v HUS: Sériové, paralelní, napěťový dělič, transfigurace hvězda trojúhelník a naopak 2) Rezonance 3) Řazení zdrojů 4) Analýza složitějších obvodů 5) Přechodový děj Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 28

Přechodový děj 1. zdroj 2. spotřebič 3. spínací prvek 4. vodiče Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 29

Přechodový děj R d I t U zdr =U R U L =R I L dt U zdr L L di t dt R I U zdr =0 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 30

Přechodový děj 1 0 9 P r ů b ě h n a p ě t í a p r o u d u o b v o d u s i n d u k č n o s t í N a p ě t í n a i n d u k č n o s t i P r o u d o b v o d e m I L = U zdr R 1 e t 8 7 6 5 U L =U zdr e t 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 = L R Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 31

Y 3 =100 e Přechodový děj 3 =100 0,0498=4,98 Y 3 = 1 e 3 = 1 e 3 = 1 0,0498 =0,9502 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 32

Přechodový děj U zdr =U R U C =R I 1 C I t dt R U zdr C 1 C I t dt R I U zdr =0 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 33

Přechodový děj 1 0 P r ů b ě h n a p ě t í a p r o u d u o b v o d u s k a p a c i t o u U C =U zdr 1 e t 9 8 7 6 5 4 N a p ě t í n a k a p a c i t ě P r o u d o b v o d e m I t = U zdr R e t 3 2 1 =C R 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 34

Přechodový děj U zdr =U R U C U L =R I t 1 C di t I t dt L d t u [ V ] 2 0 1 5 P r ů b ě h n a p ě t í n a p r v c í c h o b v o d u 1 0 5 U zdr R i [ A ] 0-5 - 1 0 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1 0. 3 K o n d e n z á t o r I n d u k č n o s t R e z i s t o r P r o u d v o b v o d u x 1 0-3 L C 0. 2 0. 1 0-0. 1-0. 2 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 t [ s ] 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1 x 1 0-3 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 35

Použitá literatura: 1) Šípal J. Elektrotechnika I; skriptum; UJEP 2004 2) Šípal J. Elektrotechnika I+II, laboratorní cvičení; UJEP 2005 3) Havlíček V., Mikulec M. - Teorie elektrických obvodů I; ČVUT FEL 4) Balabanian N. Electric circuits McGraw-Hill, Inc 1994 1) Tkotz Klaus Příručka pro elektrotechniky BEN 2003 2) Heřman a kol Příručka silnoproudé elektrotechniky SNTL 1984 Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 36

Opakovací otázky 1) Spočítejte a nakreslete fázorové diagramy pro sériová zapojení kombinace různých prvků. 2) Spočítejte a nakreslete fázorové diagramy pro paralelní zapojení kombinace různých prvků. 3) Vypočítejte maximální proud sériovým RLC obvodem při frekvenci 50 Hz a 3 000 Hz, víme-li R = 50 Ω; L = 10 mh a C = 25 μf. 4) Vysvětlete princip rezonance. 5) Jaký rezonanční kmitočet bude mít paralelní obvod o parametrech R = 50 Ω; L = 10 mh a C = 25 μf. 6) Za jakou dobu od zapnutí nastane v sériovém obvodu RC o parametrech U = 15 V; R = 50 Ω a C = 25 μf ustálený stav. 7) Za jakou dobu od zapnutí nastane v sériovém obvodu RL o parametrech U = 15 V; R = 50 Ω a C = 25 mh ustálený stav. A jaká bude velikost elektrického proudu obvodem. Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal 37