Základní el. Veličiny a vztahy mezi nimi. Měření el. Veličin
ZÁKLADNÍ VELIČINY A VZTAHY MEZI NIMI
El. proud I [A] – je to tok volných elektronů, od záporného pólu ke kladnému
stejnosměrný – má stále stejný směr, od – k +. Od + k – DOHODA
střídavý – neustále mění svůj směr v el. obvodu. Svorky st zdroje neustále mění svoji polaritu. St I a U vyrábíme tak že otáčíme cívkou v mag. poli.
T – perioda – doba jednoho kmitu f [Hz]– frekvence – počet kmitů za 1s, měříme jí kmitoměrem, čítačem
osciloskopem
Hodnota I a U se neustále mění od 0 přes maximum k 0, změní svůj směr a opět se mění od 0 přes maximum k 0
1A je taková hodnota konstantního elektrického proudu, kdy při jeho průtoku dvěma rovnoběžnými, přímými, nekonečně dlouhými vodiči zanedbatelného průměru, ležícími ve vakuu ve vzdálenosti 1 m od sebe, vzniká mezi nimi síla 2.10-7 N na jeden metr délky.
Elektrický proud je možno považovat za usměrněný tok volných elektronů v materiálu.
Směr toku elektronů je od kladné elektrody k záporné elektrodě. Na označování elektrického proudu se používá psané, tištěné, malé nebo velké I. Jeho základní jednotkou je jeden ampér [A].
Efektivní hodnoty st I a U
I = = 0,707 Im U = = 0,707 Um
Efektivní hodnota st ia U má hodnotu přibližně 70% z hodnoty maximální.
Napětí U [V]
Elektrické napětí je mírou práce, kterou vykonají síly působící na jednotkový náboj při jeho přenosu po určité dráze. Na označování elektrického napětí se používá psané, tištěné, malé nebo velké U. Jeho základní jednotkou je jeden volt [V].
Volt je napětí mezi konci vodiče, do něhož stálý proud 1 ampéru dodává výkon 1 wattu. Volt je hlavní jednotkou pro elektrický potenciál, elektrické napětí a elektromotorické napětí. Je to odvozená jednotka SI (m2.kg.s-3.A-1). Italský fyzik Count Alessandro Guiseppe Anastasio Volta (1745-1827).
Je definováno jako rozdíl elektrických potenciálu mezi dvěma body elektrického pole nebo jako podíl práce W vykonané při přemístění elektrického náboje Q mezi 2 body s různým elektrickým potenciálem..
OHMUV ZÁKON
Neplatí v obvodech s nelineárními prvky (např. dioda)
MĚŘENÍ EL. VELIČIN
Při měření U a I se nesmějí měřené veličiny měnit.
Měření napětí
Je snadné a výhodné, proto na ně často převádíme měření jiných veličin. Pro měření do přesnosti 0,2% používáme výchylkové metody (voltmetry). Pro přesnější měření se používají kompenzátory, pro měření velmi malých napětí se používají galvanometry. Voltmetr a stínění je třeba na vhodném místě uzemnit, tak aby se netvořili smyčky, do kterých by se mohlo indukovat rušivé U. Voltmetr se umisťuje do větve a musí mít velký vnitřní odpor – Kirchhofovi zákony
Měření proudu
Měření I je obtížnější, protože musíme rozpojit měřený obvod a uložit tam ampérmetr.
S ampérmetrem lze měřit proudy s přesností nanejvýš 0,2%, potřebujeme-li lepší přesnost použijeme kompenzační metodu. Nebezpečí přetížení, zkratu a zničení ampérmetru je větší než u voltmetru. Velmi malé proudy se měří galvanometry. Má malý vnitřní odpor.