Upload
dragomir-gaaga-groza
View
11
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Elektricne masine fakultet tehnickih nauka , graficko inzenjerstvo i dizajn
Citation preview
ELEKTRINE MAINEELEKTRINE MAINEElektrostatika teorijske osnove
ELEKTRINE MAINEELEKTRINE MAINEElektrostatika, teorijske osnove
UvodUvodUvodUvodEl kt t h ik j k i t h ik k j b i Elektrotehnika je grana nauke i tehnike koja se baviprouavanjem i primenom fizikih pojava vezanih sanaelektrisanjima.naelektrisanjima.
Elektrotehnika: Elektroenergetika Elektroenergetika, Telekomunikacije, Raunarska tehnika, Raunarska tehnika, Elektronika, Automatika.
UvodUvodUvodUvodEl kt t tik j bl t fi ik k j j j Elektrostatika je oblast fizike u kojoj se prouava uzajamnodelovanje naelektrisanih tela u mirovanju.
Tela postaju naelektrisana prelaskom elektrona sa tela na Tela postaju naelektrisana prelaskom elektrona sa tela natelo.
Elektron je elementarna estica koju odreuju: Elektron je elementarna estica, koju odreuju: masa, me = 9,1 10-31 [kg], elementarno naelektrisanje q = -1 6 10-19 [C] elementarno naelektrisanje, qe -1,6 10 [C].
Negativno naelektrisanje tela proizilazi iz vika elektrona, apozitivno naelektrisanje iz manjka elektrona na telu.pozitivno naelektrisanje iz manjka elektrona na telu.
Kako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloAt i ki b t l i j d j j d k Atomi su svaki za sebe neutralni, jer poseduju jednakbroj estica pozitivnog naelektrisanja - protona, vrstovezanih u jezgru i elektrona u omotau jezgravezanih u jezgru, i elektrona u omotau jezgra.
Tela se mogu naelektrisati:d di i j dodirom i trenjem,
putem elektrostatike indukcije (razdvajanje pozitivnih inegativnih naelektrisanja u nenaelektrisanom telu podnegativnih naelektrisanja u nenaelektrisanom telu poduticajem naelektrisanog tela u blizini),
polarizacijom. polarizacijom.
Kako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloN l k i j j Naelektrisanje trenjem Na staklenoj ipci
t lj j ilprotrljanoj svilom javlja se +naelektrisanje a na
krzno
plastika
naelektrisanje, a na plastinoj ipci protrljanoj vunom
----
p j jjavlja se naelektrisanje.
Kako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati telo
Naelektrisanje dodirom
Kako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati telo
Naelektrisanje indukcijom
Kako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati telo
Polarizacija Telo je idalje neutralno Telo je idalje neutralno
ali su razdvojena naelektrisanja
naelektrisaniealjnaelektrisanja
+
+
+ ++
ealj
H O l i l k li
+
+
+
++
vodaH2O su polarni molekuli
Kako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati teloKako naelektrisati telo
Veina tela u prirodi je elektroneutralna. Stepen naelektrisanja se odreuje elektroskopom Stepen naelektrisanja se odreuje elektroskopom.
KakoKako razelektrisatirazelektrisati teloteloKako Kako razelektrisatirazelektrisati telotelo
Vrste naelektrisanjaVrste naelektrisanjaVrste naelektrisanjaVrste naelektrisanjaT k l k Takasto naelektrisanje
dQ Naelektrisanje rasporeeno u zapremini dV
dQ=
Naelektrisanje resporeeno po povrini dSdQ
=
Naelektrisanje rasporeeno po tankom provodniku
dS
dldQq =, Naelektrisanje rasporeeno po tankom provodniku dl
q
Kulonova silaKulonova silaKulonova silaKulonova sila
Iznos sile kojom dva naelektrisana tela deluju jednona drugo, odredio je Kulon, (Charlesg , j , (Coulomb,1785). Zakon vredi za "takastanaelektrisanja" tj za naelektrisana tela ije sunaelektrisanja tj. za naelektrisana tela ije sudimenzija mnogo manje od njihove meusobneudaljenosti.
Kulonova silaKulonova silaKulonova silaKulonova sila
Kulonov zakon glasi: Intenzitet sile uzajamnog delovanja dva naelektrisana Intenzitet sile uzajamnog delovanja dva naelektrisana
tela je direktno proporcionalan proizvodu njihovih koliina naelektrisanja a obrnuto proporcionalankoliina naelektrisanja, a obrnuto proporcionalan kvadratu njihovog rastojanja.
Kulonov zakon u matematikom obliku:
]N[1 21 QQF = ]N[4 20 r
F
=
Kulonova silaKulonova silaKulonova silaKulonova silaI h d Izraz vai za homogene sredine.
Sila deluje du linije koja spaja dva naelektrisanja.j j j p j j Intenzitet sile je najvei u vakuumu. Sila je privlana meu esticama naelektrisanim Sila je privlana meu esticama naelektrisanim
razliitim vrstama naelektrisanja, a odbojna meuesticama naelektrisanim istom vrstom naelektrisanjaesticama naelektrisanim istom vrstom naelektrisanja.
0 - dielektrina konstanta za vakuum (8,85410-12F/m).
Kulonova silaKulonova silaKulonova silaKulonova sila
+ +
rF12 F21
Q1 Q2
r
+ Q1 Q2
F12 F21
rF12 F21
Q1 Q2
Kulonova silaKulonova silaKulonova silaKulonova sila
Dielektrina konstanta zavisi od sredine. Najmanja je u vakuumu (0 ). Najmanja je u vakuumu (0 ). U ostalim sredinama je vea i iznosi:
= 0r r>1
je relativna dielektrina konstanta r je relativna dielektrina konstanta.
Elektrostatiko poljeElektrostatiko poljeElektrostatiko poljeElektrostatiko polje
Elektrostatiko polje je naroito fiziko stanje kojepostoji oko naelektrisane estice koja miruje.p j j j
Opisuje se preko dve veliine koje govore o b l k l kosobinama elektrinog polja u taki:
Vektorska veliina: jaina polja,j p j , Skalarna veliina: potencijal.
Jaina elektrinog poljaJaina elektrinog poljaJaina elektrinog poljaJaina elektrinog polja
Vektor koji opisuje elektrino polje. Govori o sili koju polje moe da stvori Govori o sili koju polje moe da stvori.
probnoFErr ][][ VN
J i l k i lj i l k i j Qprobno
probno
QE =
][][
][][
mV
CN
=
Jaina elektrinog polja estice naelektrisanja Q:
2 141
QQQ
Fprobno
2
2
414
rQ
Qr
QF
Eprobnoprobno
probno
===
Jaina elektrinog poljaJaina elektrinog poljaJaina elektrinog poljaJaina elektrinog polja
Jaina elektrinog polja:Grafiko predstavljanje linijama sile,Grafiko predstavljanje linijama sile, Pravac linija pokazuje pravac polja,Gustina pokazuje intenzitet polja.
+Q -QQ
Jaina elektrinog poljaJaina elektrinog poljaJaina elektrinog poljaJaina elektrinog polja
a) b) c)a) b) c)
Potencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaT k l l k l k l To je skalarna veliina koja opisuje elektrino polje.
Govori o energiji koju imaju naelektrisane estice u g j j jpolju.
W ][J
l l k l l k
probno
probno
QW
V = ][][][ V
CJ
=
Potencijal elektrinog polja naelektrisane estice(referentna taka u beskonanosti):
Q1rQV
41
=
Potencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog polja
Potencijal elektrinog polja:Grafiki se opisuje ekvipotencijalnim linijama,Grafiki se opisuje ekvipotencijalnim linijama, Linije spajaju take istog potencijla, Normalne su na linije sile.
Ekvipotencijalne linije +Q
Linije sile
Potencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog polja
a) b)
Potencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljaPotencijal elektrinog poljal k l d k l b k Elektrini potencijal je jednak nuli na beskonanoj
udaljenosti od naelektrisanja. Znak potencijala je isti kao znak naelektrisanja. Elektrini potencijal opada sa rastojanjem po Elektrini potencijal opada sa rastojanjem po
zakonu 1/r. Razlika potencijala dve take se naziva napon U
[V] (UAB=VA-VB).[ ] ( AB A B)
Elektrini materijaliElektrini materijaliElektrini materijaliElektrini materijaliP d i i t ij li k ji d k t l kt i j Provodnici: materijali koji sadre pokretna naelektrisanja. Metali (elektroni), Elektroliti (pozitivni i negativni joni) Elektroliti (pozitivni i negativni joni), Jonizovani gasovi (elektroni i joni).
Izolatori: materijali koji ne sadre pokretna naelektrisanja (staklo,j j p j ( ,porcelan, liskun, ulja...).
Poluprovodnici: izolatori u kojima pod odreenim uslovima nastajuk t l kt i jpokretna naelektrisanja.
Superprovodnici: materijali u kojima se pokretni nosioci kreu bezikakvog otpora (primer: magnetna levitacija).ikakvog otpora (primer: magnetna levitacija).
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodniciN l k d k l b d l k Naelektrisan provodnik ima slobodna naelektrisanjasamo po povrini!
Jaina elektrinog polja unutar provodnika je nula! Jaina elektrinog polja unutar provodnika je nula!
Vektor jaine polja na povrini provodnika imapravac normale na tu povrinu!pravac normale na tu povrinu!
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodnici
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodnici
Potencijal svih taaka idealnog provodnika je isti! efekat vrapca: napon izmeu dve take idealnog efekat vrapca : napon izmeu dve take idealnog
provodnika je nula.
U=0U=0
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodnicid l k d k Raspored naelektrisanja na provodniku
Naelektrisanja se lake razdvajaju na ispupenjimaj j j p p jnego na ravnim delovima.
Posebno se nakupljaju na iljcima (efekat iljka).p j j j ( j ) Primena:
G b iGromobrani, Elektrostatiki filtri.
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodniciVeoma veliki intenzitet elektrinog polja je na telima u obliku iljka!!!
++
+
++
+ +++
++
+++++++ + +
++
++++
++++
+
+++
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodniciN t k Nastanak groma Oblaci sadre naelektrisane estice. Ako nema kretanja vazdunih masa,
naelektrisanja su ravnomerno raspodeljena i oblaci su neutralni. Pri kretanjubl k d l i d t j i j d l l kt i joblaka dolazi do trenja i remeenja ravnomerne raspodele naelektrisanja.
Negativno naelektrisanje na donjim slojevima oblaka izaziva gomilanjepozitivnog naelektrisanja na objektima na povrini zemlje.
U sluaju da je ovako stvoreno elektrino polje dovoljno veliko, dolazi dojonizacije vazduha izmeu oblaka i objekta na zemlji i elektrinog pranjenjakroz jonizovan vazduh.
Pranjenje (grom) je praeno bljeskom, dok je grmljavina zvuni efekat kojinastaje zbog zagrevanja i irenja vazduha.
Prirodu nastanka groma je 1752. god. objasnio Bendamin Franklin. Prirodu nastanka groma je 1752. god. objasnio Bendamin Franklin.
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodnici Nastanak groma
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodnici
++ +
++ +++ +
++++
+++
++++ +
+++++
++
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodnici
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodniciG b Gromobran Metalna ipka povezana provodnikom sa zemljom ini
gromobran.gromobran. Na vrhu ipke je iljak koji se naelektrie (indukcijom) pod
dejstvom naelektrisanja oblaka. Izuzetno jako polje jonizuje vazduh izmeu oblaka i iljka. U kratkom vremenskom intervalu se naelektrisanje sa oblaka
k j i i d h ilj k k i k ljprenese kroz jonizovani vazduh na iljak, pa kroz ipku u zemlju. Gromobran preuzima naelektrisanje oblaka i sprovodi ga u
zemljuzemlju.
Provodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom polju Grom moe udariti i u avion, ali predstavlja malu opasnost za
putnike. Ako grom udari u avion, aluminijumski oklop iliprovodna vlakna pomeraju elektricitet du povrinskog slojaaviona, a odatle naelektrisanje curi u vazduh. Zato?
Provodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom polju
provodnikjonizacija
d h provodnik(krilo aviona)
vazduha
ProvodniciProvodniciProvodniciProvodniciEl kt t tiki filt i Elektrostatiki filtri Dim u fabrikim postrojenjima, koji nastaje sagorevanjem fosilnih
goriva sadri veliku koliinu sitnih estica neistoagoriva, sadri veliku koliinu sitnih estica neistoa. Primenom elektrostatikih filtara veliki deo tih neistoa se moe
ukloniti iz fabrikih dimnjaka.
elektroda
+
visokinapon
iljci+
Provodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom polju Unoenje provodnika u strano polje stvara preraspodelu
naelektrisanja (elektrona) po njegovoj povrini: jedna strana postajeiti d ti l kt ipozitivna, a druga negativno naelektrisana.
Polje u provodniku ostaje nula, ukupno naelektrisanje provodnika je ostalo nula, naelektrisanje je neravnomerno rasporeeno., j j p
Provodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuF d k Faradejev kavez: Elektrostatiko polje ne prodire u unutranjost provodnika
(kao ni upljeg provodnika).
Faradejev kavez predstavlja metalnu konstrukciju kojaslui zatiti od spoljanjeg elektrinog poljaslui zatiti od spoljanjeg elektrinog polja.
Provodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom polju
Oklapanje operacione sale Faradejevim kavezom.
Provodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom poljuProvodnici u elektrinom polju
Oklop mikrotalasne penice obrazuje Faradejevkavez (ak i vrata na kojima je metalna mrea).( j j )
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)l Izolatori:
Nemaju slobodnih naelektrisanja,j j Izgraeni su od neutralnih molekula koji ine kristalnu
reetku. Dielektrici se dele u dve grupe:
S l i l k li Sa polarnim molekulima, Sa nepolarnim molekulima.
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)P l i l k li Polarni molekuli Teite pozitivnog i negativnog naelektrisanja se nep g g g j
poklapa. Dipolni moment: )(
+ == rrqdqprrrr
p Imaju permanentan dipolni moment, ali je rezultujui
moment 0 zbog haotinog rasporeda
)( +qqp
moment 0 zbog haotinog rasporeda. Primeri: HCl, H2O,...
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)
Polarni molekuli
q
+ drq
+
rrr
r
+r
0=pr
)(+ == rrqdqprrrr
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)
Polarni molekuli H+
H H+ O p
Cl Clp
+
C3010433 H
+
Molekul HCl Cmp 301043,3 = Molekul H2O
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)
Dejstvo polja na polarne molekule++
-++++
----
++
+++
--
--
++++
----
E=0+ -
E0
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)
Dejstvo polja na polarne molekule: Kada je E=0, permanentni dipolni momenti su haotino Kada je E 0, permanentni dipolni momenti su haotino
rasporeeni pa je ukupni moment nula. U l j i k d t ji lj j l kt i lj U sluajevima kada postoji spoljnje elektrino polje, ono
delimino usmerava dipolne momente (u zavisnosti odintenziteta polja) u smeru polja, pa je ukupni dipolnimoment materijal sada razliit od nule.
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)
Nepolarni molekuli Nemaju permanentni dipolni moment. Nemaju permanentni dipolni moment. Elektrino polje moe stvoriti dipolni moment
d j j i + i l kt i j ( l i ij )razdvajajui + i naelektrisanja (polarizacija). Primeri: H2, N2, O2,...
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)
Dejstvo polja na nepolarne molekule++
-++++
----
++
+++
--
--
E=0
++++
----
E0+ -
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)
Dejstvo polja na nepolarne molekule: Kada je E=0, nema dipolnog momenta. Kada je E 0, nema dipolnog momenta. U sluajevima kada postoji spoljnje elektrino polje,
t di l i t t d j jstvara se dipolni moment, a stepen razdvajanjanaelektrisanja je proporcionalan jaini polja.
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)f h d l Proses formiranja mnotva usmerenih dipola u
dielektricima se naziva polarizacija dielektrika. Za dielektrik u kome je dolo do polarizacije
kaemo da je polarizovankaemo da je polarizovan. Polarizacija u sluaju polarnih molekula se naziva
di l l i ij l j l ihdipolna polarizacija, a u sluaju nepolarnihmolekula elektronska polarizacija.
Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)Izolatori (dielektrici)l k d l k k Elektrina vrstina dielektrika: Svaki dielektrik se ponaa kao izolator samo do izvesne
jaine elektrinog polja u njemu. Preko te kritine jainepolja dielektrici gube svoja izolatorska svojstva. Elektrinavrstina dielektrika se definie kao najvea vrednostjaine elektrinog polja koja moe da postoji u njemu, ad di l kt ik d i j i l t k j tda dielektrik zadri svoja izolatorska svojstva.
Dielektrina vrstoa vazduha je priblino 30 kV/cm.
KondenzatoriKondenzatoriKondenzatoriKondenzatori
Kondenzatori su sastavni delovi mnogih ureaja kaoto su: kompjuter, TV, muzike linije, telefoni...pj , , j ,
KondenzatoriKondenzatoriKondenzatoriKondenzatori
Sistem dva provodnika naelektrisana jednakimkoliinama naelektrisanja suprotnog znaka izmeuj p gkojih se nalazi izolator je kondenzator.
++
+
++
Oznaka kondenzatoraOznaka kondenzatora u elektrinom koluKondenzator
KondenzatoriKondenzatoriKondenzatoriKondenzatori
Prikljuenjem kondenzatora na izvor elektrinognapajanja ploe kondenzatora se naelektriu.p j j p
+ +Q Q C+++
--
++++
++++++
------+
+ +
++++++
------
izvorUPolje unutar kondenzatora
je homogeno
Kapacitivnost kondenzatoraKapacitivnost kondenzatoraKapacitivnost kondenzatoraKapacitivnost kondenzatora Kapacitet opisuje koliku koliinu naelektrisanja
kondenzator moe da uskladiti. Kapacitet: koliina elektriciteta koja treba da se
nagomila na oblogama kondezatora da bi se naponnagomila na oblogama kondezatora da bi se naponizmeu njih promenio za 1 V.
][FUQC = Q+ QU
U
Konstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatora
Ploasti kondenzator
rS SdSC r 0= d
d
Konstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatora
Sferni kondenzator1R2R
4 RRr
1
12
124RR
RRC
=
Konstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatoraKonstrukcija kondenzatoraR Cilindrini kondenzator
1R
2R
1
r
l2l
2R
lC =
1
2lnRR
Povezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatora
Naini povezivanja kondenzatora: Paralelno, Paralelno, Redno, Kombinovano (paralelno i redno).
Povezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatora
Paralelna veza kondenzatora Kondenzatori su paralelno vezani ako su naponi na Kondenzatori su paralelno vezani ako su naponi na
njima jednaki. N l l t i k d t i i Napomena: paralelno nacrtani kondenzatori ne znai
paralelno vezani!
Povezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatora
Paralelna veza kondenzatora1C
1Q
A BABQ
1Q
A B
ekvCABQ
A B2Q
A B21
21 CCU
QQUQC
ABAB
ABekv +=
+==
2C
ABU ABU21 CCCekv +=
ABU
21 QQQAB +=ABU
Povezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatora
Paralelna veza veeg broja kondenzatora1C ekvC
2C
=
=+++=N
iiNekv CCCCC
121 ...
NC Paralelna veza kondenzatorapoveava kapacitivnost sistema.
Povezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatora
Redna veza kondenzatora Kondenzatori su redno vezani ako kroz njih protiu Kondenzatori su redno vezani ako kroz njih protiu
jednake koliine naelektrisanja.
2U1UQ
ekvCQ
1C 2CQ Q
U U
1C 2C
21 UUU +=
Povezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatora
Redna veza kondenzatoraQQ
21 UUQ
UQCekv +
==
111 UUUUU21
2121 111CCQ
UQU
QUU
QU
Cekv+=+=
+==
111CCC
+=21 CCCekv
Povezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatoraPovezivanje kondenzatora
Redna veza veeg broja kondenzatoraekvC2CC NC ekv2C1C NC
=+++= N 11...111 =
+++i iNekv CCCCC 121
...
R d k d j j k i i iRedna veza kondenzatora smanjuje kapacitivnost sistema.
Energija optereenog kondenzatoraEnergija optereenog kondenzatoraEnergija optereenog kondenzatora Energija optereenog kondenzatora Svaki optereen kondenzator sadri izvesnu koliinu
energije. U pitanju je elektrina potencijalna energija kojaje u vezi sa koliinom naelektrisanja i naponomkondenzatora. Rad koji se mora uloiti da bi se kondenzator
kapacitivnosti C opteretio koliinom naelektrisanja Q je:kapacitivnosti C opteretio koliinom naelektrisanja Q je:
]J[2QA ]J[
2 CQA
=
Energija optereenog kondenzatoraEnergija optereenog kondenzatoraEnergija optereenog kondenzatora Energija optereenog kondenzatora Po zakonu odranja energije uloeni rad se pretvorio u
neku vrstu energije sadrane u kondenzatoru. Ta energija sadrana u optereenom kondenzatoru se
naziva elektrina energija. Dakle, energijanaziva elektrina energija. Dakle, energijaoptereenog kondenzatora je:
]J[21
21
22
2UCUQ
CQW ==
=
Energija optereenog kondenzatoraEnergija optereenog kondenzatoraEnergija optereenog kondenzatora Energija optereenog kondenzatora
Namerno pranjenje optereenog kondenzatora
Primena kondenzatoraPrimena kondenzatoraPrimena kondenzatora Primena kondenzatora Kondenzatori su sastavni delovi mnogih ureaja kao to
su: kompjuteri, TV, muzike linije, telefoni... Sastavni su deo bliceva za fotoaparate.
Primena kondenzatoraPrimena kondenzatoraPrimena kondenzatora Primena kondenzatora Kapacitivni efekat se koristi i kod odreenih tipova
ekrana osetljivih na dodir (touch-sensitive screen).
Primena kondenzatoraPrimena kondenzatoraPrimena kondenzatora Primena kondenzatora Defibrilator
Elektrostatika mainaElektrostatika mainaElektrostatika mainaElektrostatika maina Analiza elektromehanikog pretvaranja energije zasnovanog
na elektrinom sprenom polju moe se sprovesti na primeruploastog kondenzatora sa pokretnim ploama. Sile kojedeluju na ploe zavise od naelektrisanja kondenzatora.Ukoliko postoji mogunost da se jedna od ploa pomera, tadaproizvod sile i pomeraja daje mehaniki rad. Mehaniki rad semoe dobiti na raun elektrine energije polja ili rada izvorana koji su ploe prikljuene. Na datom principu radeelektrostatike maine.
Elektrostatika mainaElektrostatika mainaElektrostatika mainaElektrostatika maina Elektromehaniko pretvaranje u elektrostatikoj maini
postoji zahvaljujui elektrinom polju.
+C U
F
F
Gustina energije poljaGustina energije poljaGustina energije poljaGustina energije polja Snaga elektromehanikog pretvaraa zavisi od prostorne
gustine energije sprenog polja. Elektrine maine su veinom pretvarai sa magnetnim
sprenim poljem zato to ostvariva gustina energijesprenim poljem zato to ostvariva gustina energijemagnetnog polja znaajno prelazi gustinu elektrinogpolja!!!polja!!!
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta Elektrostatiki filtri (uklanjanje neistoa)
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaL ki t Laserski tampa Princip rada: Strana koja se tampa alje se u memoriju
tampaa koja kreira virtuelnu sliku stranice. Na osnovu ove sliketampaa koja kreira virtuelnu sliku stranice. Na osnovu ove slikeelektronika tampaa upravlja laserskim zrakom, koji nafotoosetljivom bubnju kreira virtuelnu sliku. Povrina bubnja jenegativno naelektrisana a na svakom mestu koji osvetli laserkinegativno naelektrisana, a na svakom mestu koji osvetli laserkizrak menja se polaritet. estice tonera koje imaju negativnipolaritet nee biti privuene na onim mestima na bubnju koje su
k S k b l ltakoe negativne. Samo ona mesta koja su bila osvetljenalaserskim zrakom prihvatie estice tonera.
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaL ki Laserski tampa Papir se pre nailaska na bubanj polarie pozitivno tako da se
t l kt i ti l i i isuprotno naelektrisnae estice lepe na papir im on naie nafotoosetljivi bubanj. Sada je jo potrebno fiksirati otisak koje sevri termo putem, tako da je dobijeni otisak otporan na spoljnevri termo putem, tako da je dobijeni otisak otporan na spoljneuticaje.
Kod ink jet tampaa umesto tonera nanose se naelektrisanimlazevi osnovnih boja ijim meanjem se dobijaju boje koje trebada se odtampaju (odreeni tipovi ink jet tampaa).
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta Laserski tampa
visokonaponskiizvor
negativnanaelektrisanja fotoosetljivi
bubanj
valjaktoplotniizvor
fotoosetljivi memorijasoivo
jbubanj
ogledalolaser
valjak
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta Laserski tampa
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta Laserski tampa
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta\ Laserski\LED tampa
Ispisivanje laserskog tampa Ispisivanje LED tampaaIspisivanje laserskog tampa Ispisivanje LED tampaa
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaF t k i i Fotokopir maina Proces koji se odvija moe se uproeno opisati na sledei nain:
Deo koji se naziva korotron (visokonaponski izvor) "prska" snopomDeo koji se naziva korotron (visokonaponski izvor) prska snopompozitivno naelektrisanih estica aluminijumski valjak prevuenselenom. Selen je supstanca koja spada u takozvanefotoprovodnike to znai da se ponaa kao izolator kada je ufotoprovodnike, to znai da se ponaa kao izolator kada je umraku, a kao provodnik kada je osvetljena. U prvoj fazi procesaprovodni aluminijumski valjak je uzemljen tako da se na njemu
d k d k l l k dindukuje odreena koliina negativnog naelektrisanja poduticajem pozitivnih naelektrisanja koja se nalaze na tankomselenskom sloju valjka.j j
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaF t k i i Fotokopir maina U drugoj fazi, na povrinu prekrivenu selenom se projektuje slika,
odnosno ono to treba da se iskopira. Na mestima gde je slikaodnosno ono to treba da se iskopira. Na mestima gde je slikasvetla selen e postati provodan i negativna naelektrisanja e seneutralizovati. U tamnim oblastima negativna naelektrisanjaostaju pa je na taj nain slika ostavila odreeni otisak na valjakostaju pa je na taj nain slika ostavila odreeni otisak na valjak.Sledea faza se sastoji u nanoenju pozitivno naelektrisanogtonera na valjak. Obzirom na znak njegovog naelektrisanja on e
l d l l k k l kse zalepiti za delove na valjku koji su negativno naelektrisani.Prisetimo se da oni odgovaraju crnim delovima na originalu kogaelimo da kopiramo.p
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta Fotokopir maina Nakon toga maina uvlai papir koji biva negativno naelektrisan
pa e usled toga papir da privue toner sa valjka i zalepi ga zasebe na tano odreenim mestima. I na kraju, papir prolazi
h l k k lizmeu zagrejanih valjaka koji tope toner i lepe ga na papir.
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta Fotokopir maina Princip rada je slian principu radu laserskih tampaa.
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta Elektrostatiko farbanje Rasprena boja je pozitivno naelektrisana usled trenja. Predmet
koji se farba se negativno naelektrie te tako privlai boju izkompresora.
++ +++++
Primene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektricitetaPrimene statikog elektriciteta istai praine Statiko naelektrisanje privlai estice praine
PojavePojave izazvanizazvanee elektrostatikomelektrostatikomPojavePojave izazvanizazvanee elektrostatikomelektrostatikom Elektrostatiko pranjenje (izazvano indukovanim statikim
elektricitetom na telu) prilikom dodira metalnih delova. Elektronski ipovi mogu biti uniteni elektrostatikim pranjenjem.
Zbog toga radnici ponekad na zglobovima imaju trake zaodvoenje elektriciteta.
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Osetljive elektronske komponente se postavljaju u antistatike
kese (princip Faradejevog kaveza.)
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomSt tiki l kt i it t lj d k t l i d i b Statiki elektricitet ljudskog tela i odee i obue Svim licima koja bi mogla pokupiti sa bilo kog dela tela statiki
elektricitet ne treba dozvoliti ulaz u pogone u kojima postojielektricitet ne treba dozvoliti ulaz u pogone u kojima postojiopasnost od eksplozivnih smea i materijala, ako nisu prethodnoosloboena od statikog elektriciteta. To se moe postiib i j j lj ih t l jobaveznim pranjenjem pomou uzemljenih vrata pre ulaenja u
ugroenu prostoriju. Noenje odee od sintetikih materijala ili vune treba izbegavati Noenje odee od sintetikih materijala ili vune treba izbegavati
u svim pogonima u kojima statiki elektricitet moe prouzrokovatiopasnost.
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomZ l l dl Zapaljive i loe provodljive tenosti Zapaljive i loe provodljive tenosti prilikom kretanja u
posudama, odnosno pri protoku kroz cevi ili pri pretakanju,proizvode statiki elektricitet. Pojava statikog elektriciteta
d t i l i k t ij l lik i moe da stvori vrlo visoku potencijalnu razliku izmeu sametenosti i zidova posude ili cevi.
R di j k lj j t tik l kt i it t ilik Radi spreavanja skupljanja statikog elektriciteta prilikompunjenja odnosno pranjenja cisterne, dovodne cevi semoraju uzemljitimoraju uzemljiti.
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Zapaljive i loe provodljive tenosti
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomI d Industrija papira U poslednjoj fazi proizvodnje papira, suv papir se kao lo
provodnik puni statikim elektricitetom prilikom kretanja krozvazduh, kao i prilikom trenja po povrini maine odnosno
b K d l kt t tiki t ij l t t lik dmeusobno. Kad elektrostatiki potencijal naraste toliko dadolazi do preskoka, varnica moe da izazove paljenjeodnosno eksploziju naslaganih estica i praine Zaodnosno eksploziju naslaganih estica i praine. Zaotklanjanje opasnosti od statikog elektriciteta primenjuju seodgovarajue mere definisane tehnikim pravilnicima.g j p
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomt tampa tamparske boje koje sporo isparavaju nisu opasne u
pogledu stvaranja statikog elektriciteta Opasne su onepogledu stvaranja statikog elektriciteta. Opasne su onetamparske boje koje se brzo sue i zahtevaju brzi radrotacionih maina. Radi toga se moraju primeniti mereg j pzatite predviene za manipulisanje sa zapaljivimtenostima. Sudovi za tamparske boje moraju se galvanskipovezati sa metalnom konstrukcijom tamparske mainepovezati sa metalnom konstrukcijom tamparske maine.Provodljivost tamparskih boja se moe poveatiantistatikim sredstvima.
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomt tampa Opasnost od eksplozivnih para se mora otkloniti
odvoenjem para sa mesta na kojima se one stvarajuodvoenjem para sa mesta na kojima se one stvaraju. Prilikom galvanskog povezivanja na sistem uzemljenja kod
tamparskih maina moraju se povezati i obrtni delovitamparskih maina moraju se povezati i obrtni deloviodnosno svi pokretni delovi maina.
U prostorijama tamparije mora se odravati relativnap j p jvlanost vazduha od 70 %.
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomD l Digitaln tampa Digitalna tampa je osetljiva na statika naelektrisanja
zbog privlaenja estica praine i kvaliteta tampe, kao izaglavljivanja papira. Zbog toga se primenjuju raznij i t i k ji d t j j l kt i tijonizatori koji odstranjuju naelektrisane estice.
Odstranjiva statikog naelektrisanja: ureaj koji stvaral kt i lj k j i j i ij d h t t jelektrino polje koje vri jonizaciju vazduha te nastaju
pozitivni i negativni joni. Oni neutraliu statikonaelektrisanje jer privlae suprotno naelektrisane esticenaelektrisanje jer privlae suprotno naelektrisane estice.
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Digitalna tampa Odstranjiva statikog naelektrisanjaj g j
jonizator
jonizator
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Digitalna tampa Odstranjiva statikog naelektrisanjaj g j
jonizator
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Odstranjiva statikog naelektrisanja (maine za tampu)
Pojave izazvanePojave izazvane elektrostatikomelektrostatikomPojave izazvane Pojave izazvane elektrostatikomelektrostatikom Odstranjiva statikog naelektrisanja (Printing Press Machine)
Pojave izazvanePojave izazvane elektrostatikomelektrostatikomPojave izazvane Pojave izazvane elektrostatikomelektrostatikom Odstranjiva statikog naelektrisanja (Offset Printing Machines )
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Odstranjiva statikog naelektrisanja (maine za tampu)
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Odstranjiva statikog naelektrisanja (Flexo Printing)
Pojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikomPojave izazvane elektrostatikom Odstranjiva statikog naelektrisanja (maine za tampu)