1.Obwody elektryczne prądu stałego: elementy obwodu, struktura obwodu rozgałęzionego, prawa Kirchhoffa i przykład ich zastosowania (narysować dowolny obwód rozgałęziony zawierający źródła napięcia i rezystory, napisać równania).

->ELEMENTY OBWODU: a)aktywne -źródła energii,

b)pasywne -przewody,odbiorniki(np.rezystory,żarówki)

->I PRAWO KIRHOFFA (prawo prądowe)-suma natężeń dopływających do węzła jest równa sumie natężeń wypływających z węzła.

->II PRAWO KIRHOFFA (prawo napięciowe)-suma sił elektromotorycznych elektromotorycznych oczku jest równa sumie napięć spadków napięć na rezystancji. +Rysunki

2. Ogniwa i akumulatory.

-Akumulator (ogniwo akumulatorowe) -doładowywalne ogniwo elektryczne. Reakcje, które zachodzą w ogniwie akumulatorowym są odwracalne po przyłączeniu zewnętrznego źródła prądu. Wtedy to ogniwo może powrócić do stanu początkowego. -Akumulator zasadowy:

1)NiCd: Cd-ujemna, Ni-dodatnia; posiadają efekt pamięciowy(pamieta jaki ładunek mu dostarczyliśmy i tym ładunkiem dysponuje)

2)NiMH - *w metalu jest magazynowany gazowy wodór, *Ni-elektroda dodatnia, M(metal)-e.ujemna, *należy je ładować niskimi natężeniami, *1000 cykli ładowania i rozład. Ale może ulec zmniejszeniu; *najczęściej stosowane metale:Ni.,Mn,Mg.Al,Co. 3)LITOWO-JONOWE: *ma najmniejszy efekt pamięciowy, *spadek napięcia następuje w miarę łagodnie, równomiernie

!! Nie można rozładować akumulatora poniżej krytycznego napięcia !!

-Ogniwo -urządzenie, w którym energia chemiczna jest przetwarzana na energię; potocznie -bateria. Ogniwo składa się z dwóch elektrod zanurzonych w pojemniku z elektrolitem. Samorzutna reakcja chemiczna w ogniwie wytwarza ładunek ujemny (nadmiar elektronów) na jednej elektrodzie, elektrodzie ładunek dodatni -na drugiej. To zjawisko powoduje przepływ prądu w zewnętrznym obwodzie podłączonym do baterii.

-Bateria -urządzenie do przechowywania energii pozwalającej na otrzymanie elektryczności na żądanie, zwykle wykonane z jednego lub kilku ogniw elektrycznych. Baterie galwaniczne są jednorazowego użytku; ogniwa akumulatorowe, czyli akumulatory można wielokrotnie ładować. Baterie galwaniczne są bardzo nieekonomiczne, ponieważ można z nich uzyskać tylko 2% energii zużytej do ich produkcji. Przykładem baterii galwanicznej jest zwykłe suche ogniwo. Zawierający ołów i kwas akumulator samochodowy, jest ogniwem akumulatorowym, ładowanym w sposób ciągły za pomocą samochodowej prądnicy lub alternatora. Składa się on z kompletu płytek z ołowiu (dodatnie) i płytek z dwutlenku ołowiu (ujemne) zanurzonych w elektrolicie z kwasu siarkowego. W podręcznych urządzeniach elektronicznych używa się ładowalnych baterii niklowo-kadmowych (NiCd), które są stabilnymi, bezkorozyjnymi, krótkookresowymi źródłami zasilania. W ówczesnych telefonach komórkowych używamy ładowalnych baterii litowo-jonowych.

-Ogniwo Daniella -ogniowo elektryczne składające się z cynkowej katody i miedzianej anody, zanurzonych w elektrolicie z rozcieńczonego kwasu siarkowego.

-Ogniowo galwaniczne -ogniwo elektryczne, którego nie można doładowywać i po dłuższym użyciu ulega całkowitemu rozładowaniu.

-Ogniwo Leclanche'go -ogniwo galwaniczne z cynkową katodą i węglową anodą, zanurzonymi w roztworze chlorku amonu. Jest powszechnie stosowane w bateriach.

-Ogniwo paliwowe -ogniwo służące do przetwarzania energii chemicznej bezpośrednio na energię elektryczną. Działa na podobnej zasadzie jak bateria, zasilane jest jednak w sposób ciągły paliwem, zwykle wodorem. Ogniwa paliwowe przetwarzają energię chemiczną znacznie wydajniej niż silniki cieplne.

3. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Wzajemne oddziaływanie na siebie przewodnika z prądem i pola magnetycznego. Zastosowanie praktyczne tych zjawisk.

->INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku pod wpływem zmiennego pola magnetycznego lub ruchu przewodnika w polu magnetycznym, odkryte w 1831 roku przez angielskiego fizyka M. Faradaya. E= - dΦ(B)/dt, gdzie Φ to strumień indukcji magnetycznej przebiegający przez powierzchnię objętą przewodnikiem, E oznacza indukowaną SEM.Współcześnie zjawisko indukcji elektromagnetycznej jest opisywane przez Równania Maxwella. Indukcja elektromagnetyczna jest obecnie podstawową metodą wytwarzania prądu elektrycznego oraz podstawą działania wielu urządzeń elektrycznych np: prądnic, alternatorów, generatorów w elektrowniach, transformatorów, pieców indukcyjnych, silników i mierników

->POLE MAGNETYCZNE -jest to obszar wokół magnesu stałego lub przewodnika z prądem, w którym na poruszające się ładunki lub magnesy działają siły. Pole takie w każdym punkcie można przedstawić w postaci linii sił. Pole magnetyczne pochodzi od dipoli magnetycznych lub prądów magnetycznych.

->Pole magnetyczne przewodnika prostoliniowego:

Linie pola magnetycznego wokół przewodnika prostoliniowego mają kształt współśrodkowych okręgów, leżących na płaszczyznach prostopadłych do przewodnika. Zwrot linii pola magnetycznego wokół przewodnika prostoliniowego wyznaczamy za pomocą tzw.regułą prawej dłoni. Reguła ta mówi, że jeżeli odchylony kciuk prawej dłoni wskazuje kierunek i zwrot prądu płynącego w przewodniku, to pozostałe cztery zgięte palce wyznaczają kierunek i zwrot linii pola magnetycznego.

->Oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem:

Siłę działającą na przewodnik, przez który przepływa prąd elektryczny umieszczony w polu magnetycznym, nazywamy siłą elektrodynamiczną.

Wyrażenie na siłę działającą na przewodnik, w którym płynie prąd, umieszczony w polu magnetycznym. W tych warunkach na każdy z nośników ładunku działa siła: F=e*(V*u)*B (V-prędkość chaotycznego ruchu nośnika, u-prędkość uporządkowanego ruchu nośnika)

4. Wytwarzanie prądu sinusoidalnie zmiennego. Wielkości charakteryzujące przebiegi sinusoidalne. Prądnica trójfazowa: budowa, zasada działania, przebiegi napięć fazowych i zależności miedzy nimi.

->PRĄDNICA PRADU PRZEMIENNEGO (trójfazowa) -jest urządzeniem wykorzystującym zjawisko indukcji elektromagnetycznej i służącym do wytwarzania prądu przemiennego. Prąd wytwarzany w prądnicach jest prądem przemiennym. Prąd taki przemienia cyklicznie zwrot przepływu oraz wartość natężenia. Najczęściej spotykanym prądem przemiennym jest prąd sinusoidalny.

->PRAD SINUSOIDALNY -zależności: natężenia prądu sinusoidalnego od czasu, a także napięcia do czasu są opisane za pomocą matematycznej funkcji sinus: I=I₀sinωt oraz U=U₀sinωt , gdzie I₀-wartość maksymalna (szczytowa) natężenia albo inaczej amplituda natężenia, U₀-wartość maksymalna (szczytowa) napięcia albo inaczej amplituda napięcia, ω-tzw. Częstość kołowa prądu przemiennego -jest to wielkość równa prędkości kątowej, z jaką obraca się wirnik prądnicy wytwarzającej dany prąd przemienny ω=2pi/T=2pif.

-Podstawowymi parametrami charakteryzującymi prąd przemienny są: *okres T -czas jednego pełnego cyklu zmian natężenia prądu; *częstotliwość f - liczba pełnych cykli zmian natężenia prądu w jednostce czasu; *amplituda I_{0 -}zwana też wartością szczytową, oznacza maksymalną wartość natężenia prądu; *wartość skuteczna I_SK -odpowiada takiej wartości prądu stałego, który przepływając przez odbiornik o oporze R, powoduje wydzielanie takiej samej mocy, która wydzieliłaby się przy przepływie przez ten sam opór danego prądu przemiennego.

-Prąd sinusoidalny w sieci miejskiej posiada następujące wartości parametrów:

f=50Hz, T=0,02s, U₀=325V, U_SK=230V.

-Budowa prądnicy:
Prądnica składa się z dwóch zasadniczych części: nieruchomej tzw. stojana i wirującej, czyli tzw. wirnika. Dla przejrzystości rysunek ograniczony jest tylko do połowy stojana, a mianowicie do przekroju części biegunów N i S, między którymi wiruje część ruchoma, tj. wirnik Ma on kształt walca wykonanego ze stali, osadzonego na wale, na którego obwodzie umieszczone są w workach równolegle do osi wirnika odizolowane przewody (czynne boki zwoju), tworzące zwój ok. kształcie prostokątnym. Zarówno jeden jak i drugi koniec zwoju dołączone są do oddzielnych pierścieni. Do pierścieni tych przylegają szczotki 1 i 2
-Zasada działania prądnicy:
Przyłączając do szczotek woltomierz spolaryzowany (mający zero pośrodku), to przy obracaniu wirnika zauważymy, że wskazówka woltomierza odchyla się to w jedną stronę, to w drugą. Posługując się regułą prawej dłoni, wyznaczyć można kierunki SEM wzniecanych w dwu przeciwległych prętach zwoju. Przy obrocie wirnika zgodnie z kierunkiem ruchu zegara SEM w pręcie znajdującym się nad biegunem południowym ma kierunek - do pierścienia, w pręcie pod biegunem północnym ma kierunek - od pierścienia. Ponieważ pręty połączone są ze sobą szeregowo, siły elektromotoryczne dodają się; przyłączony do pierścieni woltomierz w każdej chwili wskazuje sumę SEM wzniecanych w obu prętach. W prądnicy prądu zmiennego wiele zwojów drutu układa się na powierzchni walca z miękkiej stali w odpowiednich wyżłobieniach. Walec ten wiruje między biegunami silnego elektromagnesu, zasilanego z prądnicy prądu stałego. Obecnie w używanych prawie wyłącznie w technice prądnicach prądu zmiennego role są zmienione. Zwoje drutu ułożone są na wewnętrznej powierzchni pustego wewnątrz walca z miękkiej stali, zaś elektromagnesy, często o wielu biegunach, umieszczone wewnątrz wirują wzbudzając w uzwojeniu nieruchomy prąd zmienny. Częstotliwość używanego prawie wszędzie prądu zmiennego wynosi 50Hz.

-Przebiegi napięć fazowych i zależności miedzy nimi:

Między wartością natężenia skutecznego prądu (napięcia) a wartością maksymalną natężenia (napięcia) następuje zależność: I_SK=I₀/
oraz U_SK=U₀/
.

5. Układy trójfazowe: nieskojarzony, skojarzony, gwiazdowy i trójkątowy. Zależności pomiędzy napięciem fazowym i międzyfazowym, pradem fazowym i międzyfazowym.

->UKŁAD GWIAZDOWY NIESKOJARZONY-istnieją w nim 3 niezależne obwody i jest w nim 6 przewodów; układ nieskojarzony można w prosty sposób zamienić na układ skojarzony-możliwe tylko dlatego,że suma chwilowych wartości pradu jest równa 0.

->UKŁAD GWIAZDOWY SKOJARZONY 4-PRZEWODOWY: #0- pkt.neutralny generatora;

#N- pkt.neutralny odbiornika; #PRZEWÓD FAZOWY-przewody od poszczególnych faz doprowadzają prąd do odbiornika(od generatora do odbiornika),

#PRZEWÓD NEUTRALNY-przewód wspólny,prąd wraca nim do generatora, #NAPIĘCIE MIĘDZYFAZOWE-liniowe (np.U_AB,U_BC,U_AC)-napięcie miedzy przewodami fazowymi różnych faz U=
U_f U_f=230V-napiecie fazowe czyli U=
*230V=400V oraz I=I_f

->UKŁAD GWIAZDOWY 3-PRZEWODOWY: obciążenie każdej fazy musi być identyczne,wówczas nie ma przewodu centralnego-są 3 przewody-powstaje UKŁAD TRÓJKĄTNY

->UKŁAD TRÓJKĄTNY: U=U_f oraz I=
*I_f ;*oznaczenie D lub

6. Transformator: budowa, zasada działania, parametry. Stany pracy transformatora. Zastosowania transformatorów.

->BUDOWA:

Transformator składa się z odpowiednio ukształtowanego rdzenia, wykonanego ze stali miękkiej, oraz z co najmniej dwóch uzwojeń: pierwotnego i wtórnego. Uzwojenia pierwotne i wtórne są od siebie odizolowane elektrycznie. Uzwojeniem pierwotnym transformatora jest to uzwojenie, do którego podłączone jest zasilanie (źródło prądu przemiennego).

->ZASADA DZIAŁANIA: Zasada działania transformatora opiera się na wykorzystaniu zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Przepływający przez uzwojenie pierwotne prąd przemienny wytwarza zmienny w czasie strumień magnetyczny. Strumień prawie w całości wnika w rdzeń i obejmuje swoim zasięgiem uzwojenie wtórne. W uzwojeniu wtórnym indukuje się siła elektromotoryczna indukcji i w konsekwencji przy zamkniętym obwodzie wtórnym zaczyna płynąć w nim prąd indukcyjny. Napięcie zaindukowane w uzwojeniu wtórnym ₁₁zależy od liczby zwojów w uzwojeniu pierwotnym n₁ i wtórnym n₂. Jeżeli n₂>n₁ to napięcie na uzwojeniu wtórnym U₂ jest większe od napięcia w uzwojeniu pierwotnym U₁. Jeżeli n₂<n₁, to U₂<U₁. W pierwszym przypadku transformator podwyższa napięcie, a w drugim obniża napięcie.

->STANY PRACY TRANSFORMATORA:

a)JAŁOWY-uzwojenie pierwotne jest połączone z siecią napieciową,a wtórne jest połączone do niego (w uzwojeniu pierwotnym-małe natężenie->prąd jałowy)

b)STAN OBCIĄŻENIA-do uzwojenia pierwotnego jest podłączone- napięcie zasilające do wtórnego-odbiornik; natężenie prądu w uzw.wtórnym zależy od indukowanego napięcia w tym uzw. Oraz od impedancji odbiornika, moce po obu stronach uzwojenia są sobie równe U₁*I₁=U₂*I₂ U₁/U₂=I₂/I₁ - prąd pierwotny i wtórny SA odwrotnie proporcjonalne do ilości zwojów w tych uzwojeniach.

c) STAN ZWARCIA- uzwojenie wtórne jest zwarte(bez odbiornika), duże natężenie prądu-będzie się wydzielało dużo ciepła, pomiary rezystancji, straty mocy w obu uzwojeniach

->ZASTOSOWANIE TRANSFORMATORÓW: -wykorzystanie do przesyłu energii elektrycznych aby podwyższyć napięcie w elektrowniach, -t.jednofazowe-w obwodach sygnalizacyjnych, pomiarowych- w przemyśle; -t.bezpieczeństwa -do zasilania odbiorników napięcia 24V np. w warsztatach samochodowych; -przekładniki(t. pomiarowe)-aby zmierzyć parametry linii wysokiego napięcia, obniża napięcie.

7. Zasada działania prądnicy komutatorowej prądu stałego.

Uzwojenie umieszczone z żłobkach wirnika porusza się wraz z nim w polu magnetycznym wytworzonym przez elektromagnesy stojana. W uzwojeniu wirnika powstaje zmienna siła elektromotoryczna przy czym siła ta jest tym większa, im silniejsze jest pole magnetyczne i im większa szybkość obrotowa prądnicy. W celu uzyskania na zaciskach prądnicy stałego napięcia, uzwojenie wirnika dołączane jest do komutatora, na którym ustawione są szczotki połączone z zaciskami maszyny.

8. Pole magnetyczne wirujące: wytwarzanie, zastosowanie.

Silnik synchroniczny wytwarza wirujące pole magnetyczne. Jest to taka maszyna elektryczna, której wirnik obraca się z prędkością zależną od prędkości wirowania pola magnetycznego, wzbudzanego przez wirujące pole magnetyczne indukowane najczęściej przez stojan i charakteryzuje się brakiem poślizgu. Zapewnia to stałą prędkość obrotową oraz możliwość regulacji współczynnika mocy zwanego pot. cosφ lub tgφ. Silnik pracuje prawidłowo w zakresie określonym krzywą V. Jej przekroczenie powoduje wypadnięcie z synchronizmu, czyli utratę zgodności liczby obrotów pola elektromagnetycznego indukowanego przez sieć z liczbą obrotów silnika. Może to spowodować poważną awarię. Przy silnikach synchronicznych dużej mocy (pow.100kW) należy stosować odpowiedni system zabezpieczeń.

9. Silnik indukcyjny: budowa, zasada działania.

->SILNIK INDUKCYJNY (silnik asynchroniczny) -silnik bezkomutatorowy, jest maszyną indukcyjną składa się z 2 podstawowych części: nieruchomego stojana i ruchomego wirnika. Przemienny prąd stojana powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego (pole wirujące), które w wyniku indukcji elektromagnetycznej wywołuje prąd elektryczny w uzwojeniach wirnika. Oddziaływanie uzwojeń stojana i wirnika wywołuje ruch. Zależnie od sposobu wirnika dzielimy na klatkowe (zwarte) i pierścieniowe.

-Klatkowe- w żłobkach wirnika umieszczone są nieizolowane pręty po obu stronach przyłączone do pierścieni zwierających. Uzwojenie stojanu łączymy w gwiazdkę lub trójkąt.

-Pierścieniowe- w żłobkach wirnika umieszczone jest uzwojenie trójfazowe, połączone w gwiazdkę. Końce uzwojenia poprzez pierścienie i szczotki połączone są z zaciskami na tabliczce. Do uzwojenia wirnika dołącza się rozrusznik lub regulator szybkości obrotowej. Połączenie uzwojenie stojana w gwiazdkę lub trójkąt.

10.Elektrownie cieplne.

->ELEKTROWNIE CIEPLNE -spalanie węgla w kotle, podgrzewanie wody aby uzyskać parę wodną, para powoduje obrót łopatek turbinowych, turbogenerator(turbiny+generator), para wodna po napędzeniu turbiny jest skraplana i przenoszona spowrotem do zbiornika z wodą; ODSIARCZANIE-usuniecie spalin z zanieczyszczeń (o. suche, o.półsuche, o.mokre).

11.Elektrownie jadrowe.

->ELEKTROWNIE JĄDROWE -źródłem energii są reakcje jądrowe, reakcje jądrowe służą do pogrzania wody w obiegu pierwotnym ale nie ma on stuku z obiegiem wtórnym(parą wodną), obieg pierwotny-ma kontakt z generatorem a obieg wtórny-nie ma kontaktu, na energię elektryczną zamieniane jest 40% en.chemicznej, nie ma takich zanieczyszczeń jak w el.węglowej, możliwość skażenia, trudności ze składowaniem odpadów.

12. Elektrownie wodne.

->ELEKTROWNIE WODNE -wykorzystuje energię potencjalną wody przepływającej przez kanał w którym są turbiny dalej jest hydrogenerator, na energię elektryczną przetwarzane jest około 80% energii potencjalnej wody,

=RODZAJ E: -przepływowe(naturalne spadki wody) -zbiornikowe(woda jest spiętrzana która potem jest spuszczana na łopatki turbinowe) -pompowe(2 zbiorniki na różnych wysokościach).

13. Przewody i kable elektroenergetyczne: typowa budowa, oznaczenia, zastosowanie poszczególnych typów.

->PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA BUDOWĘ I PRZEZNACZENIE: przewody gołe, przewody izolowane, przewody szynowe, kable, druty nawojowe.

-kabel -coś co jest ułożone w ziemi lub w wodzie, ma zwiększoną wytrzymałość mechaniczną.

=Budowa kabla: -żyła(aluminiowa lub miedziana),-izolacja(polietylen),-izolacja(papier nasycony olejem), -powłoka ołowiana, -oplot włóknisty asfaltowany, -taśma stalowa, -oplot włóknisty asfaltowany.

=Rodzaje kabli:-energoenergetyczne: ^napowietrzne, ^przewody w tunelach; -sygnalizacyjne(obwody sterownicze używane do pomiarów); -telekomunikacyjne.

-przewody izolowane

=Składniki: -żyła przewodu(dostarczanie energii do odbiornika), -izolacja żył(niedopuszczenie do kontaktu z żyłą, tworzywo sztuczne, guma), -powłoka ochronna zewn.(ochrona przed uszkodzeniem mechanicznym)

# przewód neutralny-kolor jasnoniebieski; przewód ochronny-kolor żółto-zielony #

->OZNACZENIA: a) Literka określa przeznaczenia przewodów, materiał żyły ,sposób wykonania przewodu, materiał izolacji żyły, rodzaj i materiał powłoki: A(żyła aluminiowa), D(drut), L(linka), M(przewód mieszkaniowy), Y(izolacja z polwinitu), g(przewód giętki), w(przewód na wysokie napięcia).

b) Cyfra określa dopuszczalne napięcie przewodu, liczbę i przekroje żył.

15.Żarowe źródła światła.

* Żarówki- (lampy żarowe) - źródłem promieniowania jest żarnik z drutu wolframowego rozgrzany do temp. 2100-21800 przez przepływający przezeń prąd. Zasilana prądem stałym (lodówka) lub zmiennym (gniazdko), szerokie zakresy napięć i mocy znamionowych produkowanych żarówek, skuteczność 5 energii jako światło reszta na grzanie, czas świecenia 1000h.

* Żarówki halogenowe- we wnętrzu bańki zawierają halogen (jod, brom). Działanie- cząsteczki wolframu ulatujące z żarnika wiążą się z halogenem i nie osiadają na bańce. Utrzymuje się lotny związek wolframu z halogenem, a jeśli znajduje się on w bezpośrednim pobliżu żarnika,to pod działaniem wysokiej temp. rozpada się z powrotem na wolfram i halogen. Cały cykl powtarza się od początku. Trwałość 2000h, skuteczność >5%.

16.Wyładowcze źródła światła.

*Świetlówka (lampa fluorescencyjna) - jest to lampa rtęciowa niskoprężna, tzn. wykonuje wyładowanie elektryczne w parze rtęci o ciśnieniu 1Pa. Między elektrodami jarznika do których jest przyłożone napięcie płynie prąd, poruszają się ładunki, zderzając się z atomami rtęci. Atomy rtęci są źródłem promieniowania o dużej energii. Wewnętrzną powierzchnię jarznika pokrywa się luminoforem, którego cząsteczki wzbudzane promieniowaniem nadfioletowym, wysyłają promieniowanie widzialne. 220V to za mało aby zaszła jonizacja gazu, stosowane SA zapłonniki. Skuteczność 20%.

* Lampy rtęciowe (rtęciówka) - lampa rtęciowa wysokoprężna wykorzystuje wyładowanie elektryczne w parze rtęci o ciśnieniu około 1MPa. Rtęć w jarzniku nagrzewa się i zaczyna parować, pary osiągają ciśnienie kilku atmosfer. Pełna jasność po kilku minutach.

* Rtęciowo-żarowe -szybciej osiągają swoja jasność.

* Sodowe- w jarzniku (Ne i Na), najpierw świeci Ne, a potem Na (żółte światło).

17. Systemy oświetlenia w zależności od sposobu rozmieszczenia źródeł światła. Klasy oświetlenia.

->SYSTEMY OŚWIETLENIA:

1)OGÓLNE- źródła światła są rozmieszczone równomiernie i równomiernie oświetlają pomieszczenie.

2)MIEJSCOWE- źródła światła umieszcza się bezpośrednio przy miejscu, które chcemy oświetlić

3)ZLOKALIZOWANE- miejsce pracy oświetla się silniej niż reszta pomieszczenia (nałożenie się oświetlenia ogólnego i miejscowego)

->KLASY OŚWIETLENIA:

-KLASA I -oświetlenie bezpośrednie Φ_d>0,9Φ;

-KLASA II - oświetlenie przeważnie bezpośrednie 0,6Φ<Φ_d

-KLASA III -oświetlenie mieszane 0,4Φ<Φ_d<0,6Φ

-KLASA IV -przeważnie pośrednie 0,1Φ<Φ_d<0,4Φ

-KLASA V -oświetlenie pośrednie

18. Elektryczne źródła ciepła: podział, zasada działania, zastosowania.

- nie wymagają dodatkowej instalacji, energia elektryczna jest przetwarzana na ciepło bardzo szybko, prosta konstrukcja, prosta obsługa, czystość procesu uzyskania energii cieplnej, wysoki koszt użytkowania.

->PODZIAŁ:

1)REZYSTANCYJNE URZĄDZENIA GRZEJNE -prąd przechodzi przez element grzejący, który się nagrzewa i daje ciepło. np. suszarka do włosów, podgrzewacze wody, grzałki elektryczne

2)ELEKTRODOWE URZĄDZENIA GRZEJNE -przepływ prądu przez ciecze np. kotły parowe, kotły elektrodowe

3) ŁUKOWE URZĄDZENIA GRZEJNE -ciepło wydziela się w łuku elektrycznym np.spawarki

4)INDUKCYJNE URZĄDZENIA GRZEJNE -zjawisko nagrzewania się przedmiotu w zmiennym polu magnetycznym; tylko materiały przewodzące prąd elektryczny, bo tylko w nich wytwarzają się prądy wirowe, które są odpowiedzialne za wytwarzanie ciepła

5)POJEMNOŚCIOWE I MIKROFALOWE URZĄDZENIA GRZEJNE -dielektryk pomiędzy okładkami kondensatora; do produkcji sklejek i płyt wiórowych, do suszenia drewna, do produkcji z tworzyw termoutwardzalnych, do suszenia tytoniu, pasteryzacja mleka, do odmrażania owoców

6)PROMIENNIKOWE URZĄDZENIA GRZEJNE -promiennik emituje promieniowanie podczerwone, które jest pochłaniane przez ogrzewany element; do suszenia powłok lakierniczych

7)INNE URZĄDZENIA GRZEJNE: -elektronowe, -laserowe, -ultradźwiękowe

19. Mierniki analogowe: podział i zasada działania ze względu na ustroje pomiarowe.

-magnetoelektryczne -magnes trwały i umieszczony w nim element, który przewodzi prąd; pole magnetyczne oddziałuje na przewody, w których płynie prąd; miernik służy do pomiaru prądu stałego. -elektromagnetyczne -nieruchoma cewka, przez którą płynie prąd z obwodu pomiarowego; jak płynie prąd stały to siła jest odzwierciedlana poprzez wskazania wskazówki; jak płynie prąd przemienny to nic się nie zmienia.

-elektrodynamiczne- prąd przepływa przez 2 cewki: jedna jest nieruchoma, druga ma możliwość obrotu; kiedy płynie prąd, to następuje wychylenie jednej cewki względem drugiej; jedna z cewek mierzy napięcie prądu w obwodzie, a drga mierzy natężenie prądu w obwodzie.

-indukcyjne -elektromagnesy wytwarzają pole magnetyczne, gdy prąd płynie przez uzwojenie; jeden elektromagnes jest odpowiedzialny za pomiar napięcia, a drugi za pomiar natężenia; dodatkowo występuje magnes stały (gdy w obwodzie brak sił działających na tarczę, może się ona nadal obracać-magnes służy do tego aby zatrzymać tarczę).

20. Pomiar napięcia i natężenia prądu. Zwiększanie zakresu pomiarowego woltomierza i amperomierza.

->POMIAR NAPIĘCIA I NATĘŻENIA PRADU:

-Amperomierz - przyrząd pomiarowy służący do pomiaru natężenia prądu elektrycznego. W zależności od zakresu amperomierza używane są też nazwy: kiloamperomierz, miliamperomierz, mikroamperomierz. Pomiaru natężenia prądu dokonuje się poprzez oddziaływanie przewodnika z prądem i pola magnetycznego budując następujące rodzaje amperomierzy: magnetoelektryczny-, elektromagnetyczny-, elektrodynamiczny-, indukcyjny-, stosowane są też amperomierze cieplne i termoelektryczne wykorzystujące efekt nagrzewania się przewodu, w którym płynie prąd.

-Woltomierz -jest to przyrząd pomiarowy, za pomocą którego mierzy się napięcie elektryczne. Jest włączany równolegle do obwodu elektrycznego. Idealny woltomierz posiada niskończenie dużą rezystancję wewnętrzną. W związku z tym oczekuje się pomijalnie małego upływu prądu przez cewkę pomiarową. Woltomierze buduje się jako mierniki: magnetoelektryczne, elektromagnetyczne, elektrodynamiczne, elektrostatyczne, cyfrowe.

->ZWIĘKSZENIE ZAKRESU POMIAROWEGO:

- Woltomierz ->zwiększenie n-krotnego zakresu pomiarowego- należy łączyć w szereg z nim dodatkowy rezystor o rezystancji (n-1) razy większej od rezystancji woltomierza Rb=Rv(U-Uv)/Uv);

-Amperomierz -> -!!- należy zastosować dodatkowy opór zwany bocznikiem o rezystancji (n-1) razy mniejszej od rezystancji amperomierza Rb=RaIa/(I-Ia);

22. Złącze PN. Diody półprzewodnikowe: polaryzacja w kierunku przewodzenia i zaporowym, charakterystyka prądowo-napięciowa, rodzaje diod.

-Złącze p- n -inaczej dioda- powstaje z połączenia warstwy półprzewodnika typu p z warstwa półprzewodnika typu n. Jeżeli do takiego złącza nie jest przyłączone zewnętrzne napięcie, to elektrony dyfundują do obszaru p i ulegają rekombinacji z dziurami (obydwa typy ładunków zobojętniają się). W podobny sposób dziury dyfundują do obszaru n i ulegają rekombinacji z elektronami. W obszarze przy granicy obu warstw powstaje nadmiar nośników ujemnych, zaś w obszarze n - dodatnich. W obszarze złącza powstaje więc pole elektryczne przeciwdziałającej dalszej dyfuzji, które powoduje powstanie warstwy zaporowej.

-Polaryzacja w kierunku przewodzenia i zaporowym.

*Jeżeli obszar n połączymy teraz z dodatnim biegunem źródła napięcia zaś obszar p z ujemnym, warstwa zaporowa zwiększy się i dioda nie będzie przewodzić prądu. Ten kierunek polaryzacji nazywamy kierunkiem zaporowym. *Jeżeli obszar n połączymy z ujemnym biegunem źródła napięcia, zaś obszar p z dodatnim, warstwa zaporowa zmniejszy się i dioda zacznie przewodzić. Ten kierunek polaryzacji nazywamy kierunkiem przewodzenia. -Dioda półprzewodnikowa to dwukońcówkowy element półprzewodnikowy. Zbudowana jest z dwóch warstw półprzewodnika, odmiennie domieszkowanych - typu n i typu p, tworzących razem złącze n-p, lub z połączenia półprzewodnika z odpowiednim metalem - dioda Schottky'ego. Końcówka dołączona do obszaru n nazywa się katodą, a do obszaru p - anodą. Element ten charakteryzuje się jednokierunkowym przepływem prądu - od anody do katody, w drugą stronę prąd nie płynie (zawór elektryczny). Podstawową cechą diod półprzewodnikowych jest prostowanie prądu przemiennego, jednak ich gama zastosowań jest o wiele szersza, w związku z tym rozróżniamy następujące rodzaje diod: *dioda prostownicza - jej podstawową funkcją jest prostowanie prądu przemiennego, *stabilizacyjne (stabilistor) - umożliwia stabilizację napięcia, znane również jako diody Zenera, *tunelowe- dioda o specjalnej konstrukcji, z odcinkiem charakterystyki o ujemnej rezystancji dynamicznej, *pojemnościowe -o pojemności zależnej od przyłożonego napięcia (warikap), *LED(elektroluminescencyjne) - dioda świecąca w paśmie widzialnym lub podczerwonym, *laserowe, *mikrofalowe (np. Gunna), *detekcyjne, *fotodioda - dioda reagująca na promieniowanie świetlne (widzialne, podczerwone lub ultrafioletowe).

23.Tranzystory bipolarne: budowa, zasada działania, układy pracy WB, WE, WC. Tranzystor bipolarny - składa się z trzech obszarów o przeciwnym typie przewodnictwa, co powoduje powstanie dwóch złączy: p-n i n-p. W tranzystorze bipolarnym poszczególne obszary półprzewodnika mają swoją nazwę: B - baza, E - emiter, C - kolektor. A złącza nazywa się: złączem emiterowym (złącze emiter-baza), złączem kolektorowym (złącze baza-kolektor). Struktura półprzewodnikowa tranzystora jest umieszczana w hermetycznie zamkniętej obudowie metalowej, ceramicznej lub plastykowej. Obudowa ta chroni przed uszkodzeniami mechanicznymi, jak również spełnia inne funkcje, np. w tranzystorach średniej i dużej mocy umożliwia skuteczne odprowadzenie ciepła. Tranzystory bipolarne wykonywane są najczęściej z krzemu, rzadziej z germanu. Ze względu na kolejność ułożenia warstw półprzewodnika rozróżniamy: tranzystory p-n-p , tranzystory n-p-n. ->Układy pracy: Rozróżniamy układy pracy tranzystora: wspólny emiter, wspólna baza, wspólny kolektor.

Parametr	OC	OE	OB
Rezystancja wejściowa	duża	średnia	mała
Wzmocnienie napięciowe	mniejsze od jedności	duże	średnie
Wzmocnienie prądowe	duże	średnie	mniejsze od jedności
Oporność wyjściowa	mała	duża	duża

-> Zasada działania: Zasada działania tranzystora n-p-n i p-n-p jest jednakowa, różnice występują tylko w polaryzacji zewnętrznych źródeł napięcia i kierunku przepływu prądów. Tranzystor- służy do wzmacniania sygnałów elektrycznych.

Przy pomocy małego prądu można kierować przepływem dużego prądu.

Zwiększając napięcie bazy zwiększamy napięcie kolektora.

Tranzystor jest wzmacniaczem prądu bazy. Jednym z parametrów tranzystora jest wzmocnienie prądowe (stosunek zmian prądu do zmian bazy) β=ΔI_C/ΔI_B

24.Zasilacz sieciowy: schemat blokowy, zasada działania poszczególnych elementów.

W przenośnych bateriach. Budowa zasilacza: transformator, prostownik ,filtr. Przekształca napięcie sieciowe na napięcie stałe. +Rysunki

---