Föreläsnng Sal alfa

Transkript

1 LE1460 Föreläsnng Sal alfa Från förra gången Ström laddningar i rörelse laddningar per tidsenhet Spännig är relaterat till ett arbet. Arbete per laddningsenhet. Spänning är potetntialskillnad. Behöver en referensnivå. Vanligen jord. esistivitet. En materialegenskap. esistans. En egensksp i en komponent. Mäts i ohm. Alla ledningar har noll resistans. Det betyder att de har samma potential fram till en komponent. Säljs i olika serier och effektklasser. E Faktor 6:te roten ur tio 6 10 E Faktor 12:te roten ur Det finns också E24 E48 E96 och E192 Effektklasserna har inte samma standardisering. Vanligt är ¼ W ½ W 1 W 2 W och 5 W. Toleranser 1%, 5 % även 20 % för effektmotstånd. Ohms lag. U = I Vi bestämmer att där strömmen går in är potentialen högre än daä den går ut. Seriekoppling av resistanser = Parallellkoppling. 1/ = 1/1 + 1/2 + 1/3 Här inför man ett nytt begrepp Konduktans. G = 1/ ledningsförmåga. G har en ny enhet Siemens. Förkortas S Nu får uttrycken för seriekoppling och parallellkoppling samma form. = G = G1+ G2 + G H:\LE1460\F\F2.doc 1/9

2 Spännigsdelning: 1 U1 = U Stömdelning: G1 I1 = I G1+ G2 + G3 Att mäta ström och spänning. Spänning mäts över en komponent. För att mäta ström måste man bryta upp kretsen. Ström genom en komponent. När man mäter med nätanslutet instrument måste man vara försiktig med hur jordanslutningen placeras. För strömdelning mellan två komponenter finns ett specialfall. 2 I1 = I Vad blir resistanen neddanför de streckade linjerna? Börja med linjen längst ner H:\LE1460\F\F2.doc 2/9

3 Vi har två fundamentala lagar. Kirchhoffs strömlag KCL Kirchhoffs spänningslag KVL Den första uttrycks: summan av strömmar in i en nod är noll. Vad är en nod? En knutpunkt. I1 I2 + I3 + I4 = 0 Strömmar in mot noden är här betecknade som positiva. Vad är I3 I1 = 2 A I3 I2 = 1A 5A I4 I3 I2 6A 7A I1 8A Bestäm I1, I2, I3 och I H:\LE1460\F\F2.doc 3/9

4 1A 2A 3A 4A 5A I Hur stor är strömmen I? KVL Summa spännigar i en sluten slinga är noll. Mekanisk analogi. Går man runt så kommer man tillbaka till samma plats. Alla källor är än så länge ideala. Det betyder att en spänningskälla behåller sin spänning. 3 V + Om är i storleksordningen 10 kohm är det säkert inget problem. Om blir 10 ohm, så innebär det att det går stor stöm genom resistansen. Än värre om = 0,1 ohm. En ideal källa kan leverera oändligt mycke ström. 3 A Här är motsatta förhållandet. = 10 ohm ger spänning 30 V Men = 10 kohm ger spänningen V H:\LE1460\F\F2.doc 4/9

5 Man får inte seriekoppla strömkällor. 3A 5A Det måste finnas en utväg mellan. 3A 5A Spänningskällor får ej parallellkopplas. 3 V + 1 V + Det måste finnas något emellan som kan ta upp spänningen 3 V + 1 V H:\LE1460\F\F2.doc 5/9

6 Kontrollera resultatet genom att beräkna effekterna i nätet. Avgiven effekt skall bli samma som upptagen effekt. En komponent upptar effekt om ström och spänning ( båda är positiva ) har följande riktningar: I + U En komponent avger effekt om ström och spänning har följande riktningar: I + U H:\LE1460\F\F2.doc 6/9

7 Superposition Om ett nät innehåller flera källor så kan man beräkna den totala inverkan av dessa källor genom att behandla en källa i taget. För att man skall kunna använda superposition måste en del villkor vara uppfyllda. Källorna skall vara oberoende. Det betyder att källan har ett värde som inte beror på någon annan ström eller spänning i nätet. Nätet måste vara linjärt. Exempelvis kan man ej använda superposition för att beräkna effekter. Effektuttrycket P = U*I är inte linjärt. Man summerar inverkan av samtliga källor. Man beräknar inverkan av en källa i taget. De övriga källorna är nollställda. Med nollställda menas: En spänningskälla ersätts av en kortslutning. En strömkälla ersätts av ett avbrott. Jag räknade genom exempel 2.22 och 2.23 Ytterligare ett exempel: Spänningskälla 50 V strömkälla 1 A Beräkna strömmen genom resistans 1. Börja med att nollställa strömkällan. Då ser nätet ut så här: Nu kan man lätt beräkna strömmen genom 1. Den blir 1 A med riktning nedåt i figuren H:\LE1460\F\F2.doc 7/9

8 Sätt tillbaka strömkällan och nollställ spänningskällan Strömmen genom resistanserna blir nu 0,5 A. Dessa båda delströmmar kan nu adderas. Då båda källorna är inkopplade blir strömmen genom 1 1,5 A. Ett exempel att räkna på. Beräkna strömmen genom 2. Svar 2,3 A H:\LE1460\F\F2.doc 8/9

9 Ytterligare ett exempel. Beräkna spänningen över 4 med hjälp av superposition Svar 6,667 V Här har jag bara vänt på spänningskällan. Vad blir nu spänningen över 4. Spelar det i det här fallet någon roll hur stort värde 4 har? H:\LE1460\F\F2.doc 9/9