Kinetika jednosmernih struja -...

OET 1

Kinetika jednosmernih struja

Elektrostatika

Elektrostatika

Nelektrisanje u mirovanju

Struktura atoma

Priroda veza

Energija veze

Raspodela u prostoru

Manifestacija uticaja

Valentna zona

Provodna zona

zabranjena zona

Slobodno naleketrisanje!!!!!!!

Spoljasnja prinuda?!

naelektrisane čestice

Elektirčna struja predstavlja usmereno krtanje naelektirsanja, bez obzira nanjihovo poreklo, odnosno

prirodu pobude koja inicira njihovo kretanje!!!

Sredine kroz koje protiče elekitrčna struja

Čvrste

Tečne

Gasovite

Vakum

Nosioci električne struje

elektroni

joni

S obzirom na vrstu pokretnih naelektrisanja koja učestvuju u pojavi električne struje, struje se mogu podeliti na:

elektronske (ne dolazi do materijalne promene

sredine)

jonske (dolazi do hemijske promene sredine).

Za uspostavljanje i održavanje kondukcione struje potrebno je električno polje;

Da bi ta struja imala stacionarni karakter, potre-bno je i da polje bude stacionarno − stacionarno električno polje.

Osnovna razlika ovog polja u odnosu na elektrostatičko polje jeste u tome što stacionarno električno polje postoji u unutrašnjosti provo-dnika i za njegovo održavanje je potreban stalan utrošak energije!!!!!!

1 2

Stacionarno elektirčno polje

U prostoru oko elektroda postoji statičko električno polje

Stacionarano vs električno polje Stacionarno električno

Pokretna naelektrisanja

Gustina naelektrisanja u

prostoru konstantna

Konzervativno

Vrši se stalno pomeranja

naelektirsanja

Potrebna energija za

njegovo održavanje

Elektrostatičko

Statička naelektrisanja

Gustina naelektrisanja u

prostoru konstantna

Konzervativno

Nije potrebna energija

za njegovo održavanje

Jednosmerni signali I(t)

t

I(t)

t

Promenljiv jednosmerni signal

Konstantan jednosmerni signal

Prateći efekti jednosmerne struje

Toplotni

Magnenti

Hemijski

svetlosni

Električna struja, prolazeći kroz

telo ljudi ili životinja, može izazvati:

Toplotno dejstvo

Mehanicko dejstvo

Hemijsko dejstvo

Jačina električne struje

Jačina stacionarne struje kroz poprečni presek nekog provodnika se definiše kao količnik protekle količine naelektrisanja i

vremena za koje je ta količina protekla i dq

dt

I

q

t

Za slučaj elektrolita

Jačine struje

Skalarna veličina

Intezitet

Smer

Smer suprotan kretanju

elektrona

Jedinica AMPER [A]

Gustina električne struje

J Pravac vektora gustine struje je definisan makroskopskim

pravcem kretanja elektrona u posmatranoj tački, a smer mu je

suprotan smeru kretanja elektrona.

S J

I

S dSi

J di i JdS

[ 2 ]

m

A

e dq N `Q Svdt

dq e

N Q Sv I

S

dt

I

e

e

`

J N Q v

J N Q v

Jednačina kontinuiteta

Ako se unutar nekog domena V ograničenog površinom S nalazi

količina slobodnih naelektrisanja q, ona se može izmeniti samo

ako naelektrisanja napuštaju domen ili u njega ulaze kroz

graničnu površinu S, obrazujući pri tome struju.

s

Qus JdS dt

Stacionarno strujno polje

Prvi Kirhofov zakon

I2

I1

I3

I1 I2 I3 I4 0

I1 I3 I4 I2

I4

Ii 0 i

Omov Zakon

Struja u provodniku je posledica postojanja električnog polja

R

G

I U

R 1

I f (U )

I GU T=const.!

G= provodnost

R= otpornost

Omov zakon u lokalnom obliku Linearne sredine

E

S

Va Vb

l

a

U Va Vb Edl El

a

l

J E

I U

S l

I GU

I S

U / S

Merenje napona i struje

Obeležavanje napona

Otpornost

R

Mera protivljenja

proticanju električne struje kroz materijal!!!!

S R

l

Vezivanje otpornika

+ -

R1 R2

a b c

+ - U

REDNO

Paralelna veza

2 1

1

E

RE R1 R2 R1R2

R1R2

RE

R1 R2

R

1 1

1 R1 R2

I U

1 2

U U 1 1 R

I I1 I2 R

R

U R

U

R 1

I1

I2

R2

I

R1 R2 Rn i Re Ri

1 1

DŽULOV ZAKON

MERENJE ELEKTRIČNE SNAGE

WAT METAR

ELEKTRIČNO KOLO STACIONARNE

STRUJE

ELEKTRIČNO KOLO SKUP TELA I SREDINA KROZ KOJE SE ZATVARA TOK

ELEKTRIČNE STRUJE

Električni izvori – GENERATORI

Obezbeđuju stacionarnu električnu struju na taj način što pokreću naelektirsanja nasuprot silama stacionarnog elektrčnog polja

U slučaju zatvorenog električnog kola u generatorima se vrši rad protivu sila polja kada se drugi vidovi energije pretvaraju u električnu

FIZIČKI SMER STRUJE

Strujno kolo sa jednim generatorom i

jednim otpornikom

EIt Rg I t RI t 2 2

Napon na priključcima generatora u

prostom kolu

Prosto kolo!!!!!

Stepen korisnog dejstva i uslov

prilagodjenja

R R

g g g g

Pr RI R (R R )

(R R ) (R R )

P R R 2

E 2 E 2 2

Snaga generatora

Dzulovi gubici Korisna snaga

Rg 0

Prosto kolo električne struje

Izabrani referentni smer struje u kolu

Generatori E1 E2, ? E3

Potrošači Rg1

Rg2

Rg3

R1

R2

R1 R2 )t E1It E2It E3It I 2 (R R R g1 g 2 g 3

I (Rg1 Rg 2 Rg 3 R1 R2 ) E1 E2 E3

Rg 3 R1 R2 Rg1 Rg 2

E1 E2 E3 I

Ei

Ri

I ALGEBARSKA SUMA!!!!!!

podsetnik

Napon uzmedju dve tačke u električnom kolu

R1 R2 E1 E2 A B C D

+ - + + - + - UR1 UR2

I

UBD=IR2+E2 UAD=UR1-E1+UR2+E2

UAD=IR1-E1+IR2+E2

UAB=IR1-E1

UBC=IR1

II Kirhofov Zakon Topografija el. Kola

Čvorovi Grane

konture

Ri1

Rii Ri3

Ri2

E i1 E i2

Ei3

E ii

>

I

II

i i

i i

Ei IRi

Ei IRi 0