Stalne jednosmerne struje Ana Pecić 6156 Daniel Dimić 6141

Električna struja Električna struja je svako uređeno kretanje naelektrisanja kroz provodnik. Jačina električne struje je količnik protekle količine naelektrisanja i vremena za koje se taj protok izvršio. I = q/t [=] A Referentni smer, odgovara smeru suprotnom od smera kretanja elektrona. Gustina električne struje je odnos jačine struje i površine poprečnog preseka provodnika. J = I / S [=] A/ m².

Jednosmerna struja je bila u širokoj upotrebi sve do pojave Teslinog generatora naizmenične struje. Danas, koristi se kod elektronskih uređaja da se pomoću nje obrazuju naizmenične veličine kao što su zvuk, slika, radio talas... Izvori jednosmernog napona su baterijski, dok je naizmenična struja produkt rada elektrana i zastupljena je u mreži.

Današnja upotreba jednosmerne struje se ostvaruje pomoću ispravljača, koji naizmeničnu struju pretvara u jednosmernu.

Omov zakon i Kirhofova pravila Omov zakon: R= U/I [=] Ω Otpornost od 1Ω ima provodnik kod koga struja od 1A stvori potencijalnu razliku između njegovih krajeva od 1V. I Kirhofovo pravilo: Algebarska suma svih struja koje ulaze u čvor električne mreže je jednak nuli. II Kirhofovo pravilo: Ukupan napon zatvorene konture jednak je zbiru proizvoda otpora otpornika i jačine struje koja kroz njih protiče. U =Σ R·I

Otpornici

Vezivanje otpornika Redna veza: Re= R1 + R2 Paralelna veza: Re= (R1+R2) / R1R2

Mešovita veza otpornika: Re1=(R1+R2) / R1R2 Re2=R5+R6+R7 Re3 =(R3+Re2) / R3Re2 Re= Re1 +Re3 +R4

Rešavanje električnih kola

S1: -E1+R1I1+E3-R4I4=0 S2: R2I2-E5+R5I5 -E3=0 S3: -E1+R1I1+R2I2-R6I6 +E6=0 (1): -I1-I4-I6=0 (2): I1+I3-I2=0 (3): I4-I3+I5=0

Transformacija zvezda - trougao Ra= R1+R2+R3+R1R2/ R3 Rb= R1+R2+R3+R2R3/ R1 Rc= R1+R2+R3+R1R3/ R2

Mostovi jednosmerne struje Merni mostovi, funkcionišu na osnovu nulte merne metode i služe za merenje otpornosti. Vinstonov most: je u ravnotezi za R1/ R3=R2/R4 R1R4=R2R3 Neuravnotežen: R1=R2=R3=Rx R4=Rx± ∆Rx

Tomson Kelvinov most Koristi se kao merni instrument za jako male vrednosti otpornosti (ispod jednog oma). Rešava problem kompenzacije uticaja otpornosti provodnika.

Kondenzatori u kolu jednosmerne struje Piključivanjem kondenzatora u kolo jednosmerne struje njegove elektrode će se naelektrisati. Opterećenost kondenzatora Q odgovara protekloj količini elektriciteta q: Q=q Kapacitivnost kondenzatora u kolu jednosmerne struje je jednaka odnosu opterećenja i napona na elektrodama kondenzatora. C=Q/U

Vezivanje kondenzatora Redna veza: 1/Ce= Σ 1/Cn Paralelna veza: Ce= Σ Cn Mešovita veza: Ce1=C2+C3 Ce =C1(C2+C3)/ (C1+C2+C3)

Izgled motora jednosmerne struje rotor i stator Motori jednosmerne struje su jako zastupljeni u elektronskim uređajima. Iako je napajanje naizmenično, jednosmerna struja ima upotrebu u kontroli uređaja unutar nekog sistema. Npr. Kontrola audio, video uređaja, kontrola CD ROM-a isl.

Programmable logical control Iako je naizmenična struja rasprostranjenija, u velikim sistemima jednosmerna struja i dalje ima jako veliki značaj u kontoli svih potrošača naizmenične struje. Najsavremeniji i najzastupljeniji kontroler naizmeničnih potrošača – PLC (programibilni logički kontroler), napaja se jednosmernom strujom.

Funkcionalna šema PLC kontrolera PULSNI I DIGITALNI I/O MODULI PREKIDA MODULI ANALOGNI I/O MODULI KOMUNIKACIONI POZICIONI MODULI

Šematski prikaz segmenta kontrole PLC-a