• fpp.pttl@gmail.com za sporočila vsem• Z dropboxa si:

– (obvezno) natisnite predloge za vaje– (neobvezno) preglejte teme za IZD in

začnete s pripravo– (priporočam) študirajte izbrano literaturo

Skupen naslov e-pošte

• Računske: primeri za DN2 in DN3• Laboratorijske (od 10. marca):

– Skupina nad 15 študentov ne more naenkrat v laboratorij.

– V večjih skupinah bo način izvajanja vaj bolj odvisen od vaše priprave kot v manjših.

– uvrstitev v posamezno skupino je deloma odvisna od vaše udeležbe na vajah Informatika.

Vaje

• Ponedeljek – 1.6: 10:30-12:05– 1.1: 12:10-13:45– 1.3: 13:50-15:25

• Četrtek– 1.2: 11:20-12:55– 1.5: 13:00-14:35– 1.4: 14:40-16:15

– DOGOVOR– NATISNITE

si predloge na dropboxu.

Laboratorijske vaje AP

1.6 1.1 1.3 1.2 1.5 1.49130076 9130002 9130218 9130015 9130061 9130057

9130078 9130003 9130036 9130016 9130063 91300599130079 9130004 9130219 9130017 9130064 91300609130080 9130006 9130039 9130019 9130067 91300479130081 9130007 9130040 9130021 9130228 91300489130082 9130212 9130043 9130023 9130069 91300499130083 9130009 9130045 9130027 9130072 91300509130085 9130010 9130046 9130028 9120247 91302259130084 9130011 9130167 9130172 9130075 91300889130086 9130014 9130038 9130032 9130062 91300519130077 9130005 9130041 9130213 9130226 91300529130169 9130013 9130042 9130020 9130227 91302229130231 9120204 9130044 9130025 9130068 91300539120056 9130211 9130197 9130215 9130070 9130223

9130012 9130034 9130030 9130073 9130056

S pomočjo m

erjenja kapacit

ivnosti

S pomočjo m

erjenja kapacit

ivnosti

zazn

avamo tudi p

risotn

ost ledu

zazn

avamo tudi p

risotn

ost ledu

• Kako sta Coulombov zakon in elektrostatika uporabna v prometni stroki?

– MEMS, senzor za odpiranje varnostnega meha, merilnik prisotnosti ledu

• Kako se prenaša napetost z enega na drugo telo? – naboji potujejo z višjega (kjer je absolutno več V) na nižji potencial (kjer

je absolutno manj V); vsaka 2 kV večja napetost podaljša iskro za 1mm (rel. vl.=0)

• Če se pet ljudi prime za roke, prvi pa se dotakne električnega pastirja - koga najbolj strese? – stik z žico el. pastirja pod napetostjo povzroči neprijeten krč, ki si ga

živali praviloma bolj zapomnijo kot ljudje– ob statični razelektritvi so toki majhni in hitro prenehajo (el. naboj, ki

potuje po koži vzdraži le kožne živce), – pri el. pastirju pa so tokovi večji in stalni – 100μs in do 10 kV impulzi se

ponavljajo, lahko vzbujajo celo krčenje mišic, ker ob toku skozi telo prideta konca mišic na tej poti na različna potenciala

– na videz spontanemu krčenju mišic je Galvani rekel živalska elektrika, nato pa so ugotovili, da pritisnjena napetost vzbuja živec, ki ukazuje krčenja

Vprašanja in odgovori

Sprehod po poglavjih

• Elektrostatika – Električna napetost nastane zaradi:

• prenašanja naboja. Naboj se običajno prenaša s pomočjo trenja in se kopiči na površini teles. Elektrostatika (ES) najvišje U, I=0 (stanje tik pred strelo).

• (ED) kemijskih reakcij med snovmi. Reakcija steče, ko postavimo prevodnik med reagenta (baterije)

• (ED) elektromehanskih pojavov. Električna napetost nastane v tuljavi, ki se vrti v magnetnem polju. (električni generatorji v elektrarnah, vozilih..)

• (EM) elektromagnetnih pojavov. Električna napetost nastane v tuljavi v spreminjajočem se magnetnem polju. (transformatorji, radio, RFID, ..)

Elektrostatika

• Dvopolni elementi električnih vezij: v čem je razlika med kondenzatorji in upori? Dielektrik preprečuje prevajanje toka, tok skozi upor teče.

• Če napetost na kondenzatorju višamo, tok steče šele, ko nastane preboj

• Linearnost karakteristik elementov: če povečujemo eno veličino, se sorazmerno poveča še druga

QQ

UU

II

UU

Sprehod po poglavjih

• Elektrostatika • Elektrodinamika• Elementi električnega tokokroga • Veriga generiranja, transformiranja in

uporabe električne energije

• Osnove digitalne elektronike

• Osnove telekomunikacij

A

IJSdJI

nqvJ

S

d

Elektrodinamika• Električni tok: količina naboja se v

nekem območju spremeni za 1 kulon (= 1As) v 1 sekundi, tako zaznamo tok 1 amper (1A)

• Tokovna gostota J• Jakost električnega toka I

(ploskovni integral)

• Materiali prevajajo (tokovi v kovinah, plinih, kapljevinah) zaradi električnega toka – se grejejo

– galvanski toki vsepovsod (baterije, korozija)– kratek stik – kaj je to?

• Električni tok povzroči magnetno polje

• Med dvema tokoma zaznamo silo F

• če sta toka I1 in I2 v vodnikih, ki sta dolga l, razmaknjena za d, vmes je vakuum, ki ima permeabilnost μ0 .. 4π10-7N/A2

I .. tok (A)

J .. tokovna gostota (A/m2)

F .. sila (N)

0 1 2

2

I I lF

d

Biot-Savartov zakon

Elektrodinamika

• Iz elektrostatike v elektrodinamiko namesto (visokih) napetosti brez tokov, se pojavijo napetosti, ki poženejo toke

• Ohmov zakon (v izvorni obliki)

• Električna upornost R izražena na dva načina

• Koliko znašajo upornosti v zabavni elektroniki?– enosmerni tokovi -> upornost R, izmenični tokovi -> impedanca Z

(4Ω, 8 Ω)• Moč P

– 1zW (10-21 W, 1 zeptovat, povprečna moč radijskih signalov s sonde pri planetu Jupiter, ko pridejo na Zemljo, da zaznamo tako šibek signal, rabimo 70-metrsko anteno )

– 1pW (10-12 W, moč človeške celice)

– 130 W (130 W, največja moč, ki jo rabi Pentium 4 več)

– 12,2 MW (12,2 106 W, moč, potrebna za pogon potniškega vlaka Eurostar z 20 vagoni (proga: London-Pariz-Bruselj))

– 676 MW (676 106 W, največja moč JE Krško)

UR

IEJ1

z podobnost

R .. upornost (Ω)

ρ .. spec. upornost (Ωm)

γ .. spec. prevodnost (Sm)

P .. moč (W)

W .. energija (Ws)

ll2

4

dS

S

l

U

IU

I

R .. upornost (Ω)

ρ .. spec. upornost (Ωm)

P .. moč (W)

W .. energija (Ws)

Elektrodinamika• Joulov zakon: električna energija (Pt=UIt=U2/R t) se

pretvori v toploto (mc_pΔT)

• Koliko se segreje žica ΔT, če jo priključimo na U = 3 kV?• Izmislimo si podatke o žici in času!

– R=1Ω, baker (spec. upornost ρ = 0,0175 Ω mm2/m, gostota 8960 kg/m3, spec. toplota c_p = 8960 J /kg K) standardni preseki žic: S=1,5 mm2, S=2,5 mm2 in S=4,0 mm2

– čas, kolikor teče tok zaradi U po žici t = 0,1 s– rezultatiΔT(S=1,5 mm2) = 2056 °C (! tališče bakra 1084 °C) Δ T(S=2,5 mm2) = 740 °C ΔT(S=4,0 mm2) = 289 °C

ll2

4

dS

S

lR

Elektrodinamika

•Dva Kirchoffova izreka –poskus z dvema žarnicama

•podatek o moči : kako močno sveti

•ZANKA: zaporedna vezava žarnic•VOZLIŠČE: vzporedna vezava žarnic

R123

R23

Izračunajte U, I in P

• U0 = 10 V

• R1 = 1 Ω

• R2 = 2 Ω

• R3 = 3 Ω

+U0

R1

R2

R3

I0

Izvor enosmerne napetosti

vozlišče

zanka

Po predavanju

• 14 dni za DN2 in DN3• doslej zakoni: Coulomb, Ohm,

BiotSavart, Joule, dva Kirchoffova izreka

• Naslednjič: napetostni izvori, enosmerni in izmenični tok, (impedanca, fazni kot)