Jednosmerna struja Električna struja predstavlja usmereno kretanje naelektrisanih čestica. Jačina električne struje (I) : [A]

Παρουσίαση με θέμα: "Jednosmerna struja Električna struja predstavlja usmereno kretanje naelektrisanih čestica. Jačina električne struje (I) : [A]"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Jednosmerna struja Električna struja predstavlja usmereno kretanje naelektrisanih čestica. Jačina električne struje (I) : [A]

2 Zadatak: Pločasti kondenzator s pločama površine 400 cm2
i razmakom između ploča 2 mm priključen je na izvor napona 750 V. Između ploča kondenzatora nalazi se staklena ploča debljine 2 mm. Kolika će biti srednja jačina struje ako staklenu ploču izvučemo iz prostora između ploča kondenzatora za 0,5 s? Dielektrična konstanta stakla je sedam puta veća u odnosu na vakuum. Rešenje: S = 400 cm2 = 4·10-2 m2 d = 2 mm = 2·10-3 m U = 750 V t = 0,5 s r = 7

3 Omov zakon I - specifični otpor –
zavisi od vrste materijala i temperature U Jačina električne struje u nekom delu kola, upravo je srazmerna naponu na krajevima tog dela kola a obrnuto srazmerna njegovom električnom otporu.

4 Zavisnost električnog otpora od temperature
ρ0- specifični otpor na temperaturi 0 oC α- temperaturski koeficijent porasta otpora R =  Rot

5 Materijal ρ0 α Srebro 1.59 ·10-8 0.0061 Bakar 1.68 0.0068 Aluminijum 2.65 Gvožđe 9.71 Platina 10.6 Germanijum 1-500 ·10-3 -0.05 [ Ωm] [1/ oC] Staklo ·109 Kvarc 7.5 ·1017 Guma 1-100 ·1013

6 površina poprečnog preseka provodnika
Zadatak: Za provodnik napravljen od materijala čiji specifični otpor iznosi 1,68·10-8 Ωm izračunati nepoznate fizičke veličine i popuniti tabelu. napon [V] jačina struje [A] otpor [Ω] dužina provodnika površina poprečnog preseka provodnika 3 1.5 1 m 6 50 cm 2 mm2 8 4 1 mm2 24 2 0,5 cm2 0.025 100 10 50 2 m 200 250 mm 10 mm2 150 cm 5 mm2 0.002 500 0.1 300 0,02 cm2 12

7 1 S 2 –srednja brzina haotičnog kretanja –srednja brzina usmerenog kretanja q - količina naelektrisanja koja je za vreme t prošla kroz poprečni presek provodnika

8 n –broj slobodnih elektrona u jedinici zapremine
Kako silu mozemo napisati kao proizvod mase I ubrzanja I kao peoizvod naelektrisanja elektrona I jacine elektricnog pollja.Odatle je ubrzanje jednako j –gustina struje

9 Zadatak: Kroz provodnik od srebra površine poprečnog preseka 2,5 mm2 teče stalna struja jačine 5 A. Izračunati: broj elektrona koji svake sekunde prođe kroz poprečni preseka provodnika, b) srednju brzinu usmerenog kretanja slobodnih elektrona ako je njihova koncentracija u srebru 5,8·1028 m-3. Rešenje: S = 2,5 mm2 = 2,5·10-6 m2 b) I = 5 A n = 5,8·1028 m-3 a) N = ? N = 3,125·1019

10 Rad i snaga električne struje
Kako kupujete sijalice tako sto trazite sijalice odredjene snage. Sta se razlikuje kod sijalica razlicite snage a istog proizvodjaca. OTPOR. Da li ce ta sijalica emitovati istu snagu ako odnesemo na poklona dalekom rodjaku u KINU. VIDI da li to ovde ili kod naizmenicnih. Tekli smo da se krecuci se kroy materijal elektroni sudaraju sa jonima kristalne resetke I pri tome im predaju svoju energiju. Na racun ove energije temperatura materijala raste odnosno elektricna energija se pretvara u termicku. Prrovodnik se zagreva I kaze se da se elektricna energija pretvara u DZulovu toplotu. Sta su grejaci u elektricnim sporetima I uljanim radijatorima pa nista drugo nego zice savijene u obliku spirale da bi relativno veliki otpor zatvorili u relativno mali prostor (zamislite da zica nije savijena kolika bi duzina grejaca trebala biti). Kod grejaca je zodno da njihova efikasnost bude sto veca odnosno da je oslobodjena dzulova toplota sto veca. Pri prenosu energije su Dzulovi gubici nezeljeni I tu se PITAJ VERANA Kada kroz provodnik tece sutruja, onda kada na krajevima provodnika postoji razlika potencijala. Na elektrone u provodniku deluje neka sila I pod dejstvom te sile se oni krecu. Ako se neko telo krece pod dejstvom neke sile ta sila vrsi rad. Setite se kako smo definisali potencijal, rekli smo da je potencijal u nekoj tacki polja jednak potencijalnoj energiji koju bi u toj tacki elektricnog polja imalo jedinicno pozitivno naelektrisanje. A da je pak kod konzervativnih sila kakve su elktrostaticke izvrseni rad jednak razlici potencijalne energije. Za jedan elektron taj rad iznosi Ue gde je e naelektrisanje elektrona a ako se krece veliki broj elektrona onda je uq gde je q ukupno naelektrisanje. KOmbinujuci ovaj izraz sa izrazom za jacinu struje dobija se da je ukupan rad A=UIt. Medjutim da bude jasno elektricna energija se moze pretvoriti I u druge vidove energije npr svetlosnu ili mehanicku. Interesantan je podatak da se u rayvijenim zemljama oko 25% elektricne energije potrosi na osvetljavanje sto je zaista veliki (Nadji sliku na internetu pogled na ameriku iy satelita nocu.) danas se prave fluorescentne sijalice koje daju istu kolicinu svetlosne energije a trose manje elektricne energije od klasicnih sijalica sa vlaknom. Stedljive sijalice od 12W su ekvivalentne starim od 100W. Ove nove stedljive sijalice se jos zovu I kompaktne jer vise nisu nako dugacke kao stare fluorecsentne I starter je elektronski pa nema zmirkanja pri paljenju, Ali mana im je da spektar nije isti kao kod starih.

11 Zadatak: Struja jačine 10 A prolazi bakarnom žicom dužine 1 m i površine poprečnog preseka 0,1mm2. Koliko se toplote oslobodi u žici svake dve sekunde? Specifični električni otpor bakra je 0,017210-6  m. Rešenje: I = 10 A l = 1 m S = 0,1 mm2 = 10-7 m2 t = 2 s  = 0,017210-6  m Q = ? KOlika se snaga oslobadja na ovom provodniku? Dva puta manja Q = 34,4 J

12 Elektromotorna sila -EMS
U svakom izvoru električne struje,neki vid energije (mehanička,hemijska, svetlosna) se pretvara u električnu energiju. EMS, brojno je jednaka radu potrebnom za razdvajanje i premeštanje 1C pozitivnog naelektrisanja sa negativnog na pozitivan pol izvora, unutar samog izvora. negativni pol pozitivni pol izvor struje spoljašnji deo strujnog kruga

13 Kirhofova pravila I1 = I2 + I3
Prvo pravilo:U svakom čvoru kola, zbir struja koje uviru u njega jednak je zbiru struja koje izviru iz njega. Drugo pravilo :Algebarski zbir svih elektromotornih sila u nekoj konturi jednak je algebarskom zbiru padova napona na svim otpornicima u toj konturi. I1 I2 I3 I1 = I2 + I3

14 Redna veza dva otpornika
I1 = I2 = I3 = I U = U1 + U2

15 Paralelna veza dva otpornika
U1 = U2 = U I = I1 + I2

16 Redna i paralelna veza n otpornika
1 2 n R 1 2 n