~~NOCACHE~~
====== Téma č. 3	OBVOD JEDNOSMERNÉHO A STRIEDAVÉHO PRÚDU ======

__Úloha 3.1__
  * Nakresliť jednoduchý elektrický obvod jednosmerného prúdu, pomenovať elektrické veličiny.
  * 	Vysvetliť ako vzniká jednosmerný prúd.
  * 	Opísať druhy rezistorov.
  * 	Definovať jednosmerný elektrický zdroj.

__Úloha 3.2__
  * 	Definovať Ohmov zákon.
  * 	Napísať Ohmového zákon, vysvetliť priamu a nepriamu úmernosť veličín.
  * 	Vysvetliť prvý a druhý Kirchhoffov zákon.

__Úloha 3.3__
  * 	Nakresliť jednoduchý obvod striedavého prúdu, pomenovať elektrické veličiny.
  * 	Definovať striedavý prúd.
  * 	Opísať obvod striedavého prúdu s odporom.
  * 	Opísať obvod striedavého prúdu s indukčnosťou.
  * 	Opísať obvod striedavého prúdu s kapacitou.


----


===== Úloha 3.1 =====

==== Nakresliť jednoduchý elektrický obvod jednosmerného prúdu, pomenovať elektrické veličiny. ====
{{ :maturita:mnk:screenshot_1026.png?direct&200|}}

|I --- prúd |[A --- ampér]|
|U --- napätie |[V --- volt]|
|R --- odpor | [Ω --- omega]|
|C --- kapacita |[F --- Farad]|
|L --- indukčnosť |[H --- Henry]|

==== Vysvetliť ako vzniká jednosmerný prúd. ====


Usporiadaný pohyb voľných častíc s elektrickým nábojom sa nazýva elektrický prúd. Podmienkou vzniku elektrického prúdu v látke je prítomnosť voľných častíc s elektrickým nábojom a utvorenie elektrického poľa v tejto látke. Podľa dohody sa za smer prúdu pokladá smer usporiadaného pohybu voľných častíc s kladným nábojom (od + k –). Keď je prúd utvorený usporiadaným pohybom voľných častíc so záporným nábojom, jeho smer je podľa tejto dohody opačný ako smer usporiadaného pohybu častíc. 

==== Opísať druhy rezistorov ====


Rezistory:
  * s dvoma vývodmi
  * pevné
  * nastaviteľné - zväčša potenciometre alebo trimre, ktoré jeden vývod odporovej dráhy buď vôbec nemajú (dvojvývodové), alebo tretí vývod je prepojený s bežcom.

Rezistory s viac ako dvoma vývodmi
  * s pevnými odbočkami
  * potenciometre a trimre
  * otočné
  * lineárne


Z technologického hľadiska sa rozdeľujú na:
  * Vrstvové - odporový materiál v tvare vrstvy
  * Drôtové - navinuté odporovým drôtom

==== Definovať jednosmerný elektrický zdroj. ====


Elektrický zdroj (zdroj napätia) je každé zariadenie medzi ktorého dvoma rozličnými časťami, pólmi (svorkami zdroja), je aj po pripojení vodiča udržovaný rozdiel elektrických potenciálov alebo napätia 2 - medzi svorkami zdroja vznikne napätia, ak jedna svorka bude obsahovať menej voľných elektrónov (kladná svorka) ako druhá (záporná svorka), preto vnútri zdroja musia pôsobiť sily, ktoré odovzdávajú napr. z kladnej svorky voľné elektróny. Tieto sily prekonávajú elektrostatické sily utvoreného elektrického poľa. 

druhy zdrojov: 
  * elektrochemický zdroj (akumulátor) – neelektrostatické sily vznikajú chemickou reakciou elektród s elektrolytom 
  *  fotoelektrický zdroj (fotočlánok) – napätie vzniká vzájomným pôsobením svetla s elektrónmi v kovoch alebo polovodičoch 
  * termoelektrický zdroj (termočlánok) – využíva sa tu poznatok, že napätie, ktoré vzniká na spoji dvoch rozličných kovov, závisí od teploty spoja (napätie je tým väčšie, čí väčší je rozdiel teplôt) 
  * elektrodynamický zdroj (alternátor, dynamo) – neelektrostatické sily vznikajú pohybom vodiča v magnetickom poli 
  * van Grafov generátor (mechanický zdroj) – náboje sa oddeľujú trením pásu a prenášajú sa jeho pohybom 

===== Úloha 3.2 =====

==== Definovať Ohmov zákon. ====


Keď meníme napätie na svorkách zdroja, mení sa napätie U medzi koncami skúmaného vodiča a prúd I prechádzajúci vodičom. 


==== Napísať Ohmového zákon, vysvetliť priamu a nepriamu úmernosť veličín. ====

|I = U / R [A: V, Ω]|

Elektrický prúd pretekajúci vodičom je priamo úmerný rozdielu elektrických potenciálov na koncoch vodiča a nepriamo úmerný elektrickému odporu medzi koncami vodiča.  
 
==== Vysvetliť prvý a druhý Kirchhoffov zákon. ====
{{:maturita:mnk:screenshot_1105.png?direct&200|I.KZ}}

//__elektrický uzol__//

Prvý: 1. Kirchhoffov zákon (pre uzol jednosmerného obvodu): algebrický súčet prúdov v uzle sa rovná nule. Pre obvod na obr. platí:  I − I<sub>1</sub> − I<sub>2</sub> − I<sub>3</sub> = 0 

{{:maturita:mnk:screenshot_1106.png?direct&200|II.KZ}}

//__elektrická slučka__//

Druhý: 2. Kirchhoffov zákon (pre jednoduché uzavreté obvody): v jednoduchom uzavretom obvode sa súčet elektromotorických napätí U<sub>ei</sub> zaradených zdrojov rovná súčtu úbytkov napätí Rk Ik. 
   
===== Úloha 3.3 =====

**Nakresliť jednoduchý obvod striedavého prúdu, pomenovať elektrické veličiny.**

{{:maturita:mnk:screenshot_1107.png?direct&200|Elektrický obvod striedavého prúdu}}

R --- Odpor, X<sub>L</sub> --- indukčná reaktancia, X<sub>C</sub> --- kapacitná reaktancia

==== Definovať striedavý prúd. ====


Nútené elektromagnetické kmitanie má veľký význam najmä pri prenose elektrickej energie a v rozličných elektronických zariadeniach. V týchto prípadoch elektromagnetické kmitanie nazývame striedavý prúd. 

==== Opísať obvod striedavého prúdu s odporom. ====
{{:maturita:mnk:screenshot_1108.png?direct&600|}}
  
Pre jednoduchý obvod striedavého prúdu s odporom platí Ohmov zákon, tak ako pre obvod s jednosmerným prúdom. Amplitúda napätia na rezistore a amplitúda prúdu v obvode nezávisí od frekvencie striedavého prúdu. Zo vzťahu pre napätie a prúd vyplýva, že obidve veličiny sú v obvode v rovnakej fáze a nevzniká medzi nimi fázový rozdiel. - vlastnosti obvodov sa znázorňujú aj fázorovým diagramom. 

i = u/R = I<sub>m</sub> . sin(ωt)

Pričom I<sub>m</sub> = U<sub>m</sub>/R, je amplitúda prúdu.

==== Opísať obvod striedavého prúdu s indukčnosťou. ====
{{:maturita:mnk:screenshot_1109.png?direct&600|}}

Keď cievku pripojíme k zdroju striedavého napätia, prechádza obvodom striedavý prúd a okolo cievky vzniká meniace sa magnetické pole. To spôsobuje, že sa v cievke indukuje napätie, ktoré podľa Lenzovho zákona má opačnú polaritu ako zdroj napätia. Následkom toho dosahuje prúd v odvode najväčšiu hodnotu neskôr ako napätie. Prúd sa za napätím oneskoruje a vzniká záporný fázový posun o uhol π/2. 

i = I<sub>m</sub> . sin (ωt – π/2)

X<sub>L</sub> = Um/Im sa nazýva indukčná reaktancia, jednotkou je ohm. Z pokusov vyplýva, že: X<sub>L</sub> = ω . L

==== Opísať obvod striedavého prúdu s kapacitou. ====
{{:maturita:mnk:screenshot_1110.png?direct&600|}}
  
Keď pripojíme kondenzátor k zdroju striedavého napätia, periodicky sa nabíja a vybíja. Nabíjací prúd kondenzátora je najväčší v okamihu, keď je kondenzátor nenabitý, t.j. keď napätie medzi platňami kondenzátora je nulové. Naopak v okamihu, keď je kondenzátor nabitý na napätie Um, je v obvode nulový prúd. Dielektrikom medzi platňami kondenzátora prúd neprechádza. Mení sa iba intenzita elektrického poľa a dielektrikum sa striedavo polarizuje. Prúd v obvode predbieha napätie o uhol π/2.
   
X<sub>C</sub> = U<sub>m</sub>/I<sub>m</sub> sa nazýva kapacitancia a jej jednotkou je ohm. Veľkosť kapacitancie obvodu striedavého prúdu určuje vzťah: X<sub>C</sub> = 1/ω.C.

<dokuteaser>
====Táto stránka bola navštívená:====
Dnes: {{counter|today}} / Včera: {{counter|yesterday}}, Doteraz: {{counter|total}}

¯\_(ツ)_/¯
</dokuteaser>

{{tag> spojena_skola_juraja_henischa:sos_polytechnicka maturita:mechatronika}}

<- :maturita:asynchronne_motory_a_motorceky|MNK Téma 2 ^ maturita:mechatronika|Témy ^ :maturita:zobrazovacie_zariadenia|MNK Téma 4 ->