ELEKTRISKE KREDSLØB (DC)

Relaterede dokumenter
ELEKTRISKE KREDSLØB (DC)

ELEKTRISKE KREDSLØB (DC)

THEVENIN'S REGEL (DC) Eksempel

MASKELIGNINGER - KIRCHHOFFS LOVE (DC) Eksempel

KONDENSATORER (DC) Princip og kapacitans Serie og parallel kobling Op- og afladning

KONDENSATORER (DC) Princip og kapacitans Serie og parallel kobling Op- og afladning

IMPEDANSBEGREBET - SPOLEN. Faseforskydning mellem I og U Eksempel: R, X og Z I og U P, Q og S. Diagrammer

MODUL 5 ELLÆRE: INTRONOTE. 1 Basisbegreber

Fysik rapport. Elektricitet. Emil, Tim, Lasse og Kim

IMPEDANSBEGREBET - KONDENSATOREN. Faseforskydning mellem I og U Eksempel: R, X og Z I og U P, Q og S. Diagrammer

ELLÆRENS KERNE- BEGREBER (DC) Hvad er elektrisk: Ladning Strømstyrke Spændingsforskel Resistans Energi og effekt

Indre modstand og energiindhold i et batteri

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! hvor er den passerede ladning i tiden, og enheden 1A =

Theory Danish (Denmark) Ikke-lineær dynamik i elektriske kredsløb (10 point)

3.3 overspringes. Kapitel 3

Bortset fra kendskabet til atomer, kræver forløbet ikke kendskab til andre specifikke faglige begreber, så det kan placeres tidligt i 7. klasse.

KONDENSATORER (DC) Princip og kapacitans Serie og parallel kobling Op- og afladning

Materialer: Strømforsyningen Ledninger. 2 fatninger med pære. 1 multimeter. Forsøg del 1: Serieforbindelsen. Serie forbindelse

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

Preben Holm - Copyright 2002

Opgaver i fysik - ellære

Teknologi & kommunikation

Elektronikkens grundbegreber 1

M4EAU1. Introduktion Tirsdag d. 25. august 2015

TRANSFORMEREN SPÆNDINGSFALD OG VIRKNINGSGRAD. Spændingsfald Virkningsgrad

SPOLER (DC) Princippet (magnetiske felter) Induktion og selvinduktion Induktans (selvinduktionskoefficient)

Øvelse 1.5: Spændingsdeler med belastning Udført af: Kari Bjerke Sørensen, Hjalte Sylvest Jacobsen og Toke Lynæs Larsen.

Figur 1 Energetisk vekselvirkning mellem to systemer.

El-Teknik A. Rasmus Kibsgaard Riehn-Kristensen & Jonas Pedersen. Klasse 3.4

Når strømstyrken ikke er for stor, kan batteriet holde spændingsforskellen konstant på 12 V.

Daniells element Louise Regitze Skotte Andersen

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

Udarbejdet af: RA/ SLI/KW/

Formålet med dette forsøg er at lave en karakteristik af et 4,5 V batteri og undersøge dets effektforhold.

Thevenin / Norton. 1,5k. Når man går rundt i en maske, vil summen af spændingsstigninger og spændingsfald være lig med 0.

Lektionsantal: Uddannelsesmål: Fredericia Maskinmesterskole Undervisningsplan Side 1 af 11. Underviser: EST/JBS. Efterår 2011

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

Undervisningsbeskrivelse

Ohms Lov Ohms lov beskriver sammenhæng mellem spænding, strømstyrke og modstand.

Facit 12. Opgave 1. Dansk El-Forbund sikre din uddannelse R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω R4 = 20 Ω ΣR = 50 Ω. a) Beregn U1 U2 U3 U4 U 300 I = = = 6A

FREMSTILLING AF VEKSELSPÆNDING. Induktion Generatorprincippet

Eksamen i fysik 2016

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Torben Laubst. Grundlæggende. Polyteknisk Forlag

TRANSFORMEREN - PARALLELDRIFT

til undervisning eller kommercielt brug er Kopiering samt anvendelse af prøvetryk El-Fagets Uddannelsesnævn

Undervisningsbeskrivelse for fysik B 2. B 2011/2012

Impedans. I = C du dt (1) og en spole med selvinduktionen L

Projekt 7.4 Kvadratisk programmering anvendt til optimering af elektriske kredsløb

Undervisningsbeskrivelse

Spørgsmål Emne Afsnit (vejledende) Øvelse Emner, der ønskes behandlet ved eksaminationen 1 Elektriske grundbegreber og jævnstrømskredsløb

Undervisningsbeskrivelse

Øvelses journal til ELA Lab øvelse 4: Superposition

NOGLE OPGAVER OM ELEKTRICITET

KREDSLØBSTEORI 10 FORELÆSNINGER OM ELEKTRISKEKREDSLØB

Grundlæggende. Elektriske målinger

Fredericia Maskinmesterskole Afleverings opgave nr 5

KREDSLØBSTEORI 10 FORELÆSNINGER OM ELEKTRISKEKREDSLØB

Lærervejledning. Lærervejledning til el-kørekortet. El-kørekortet er et lille undervisningsforløb beregnet til natur/teknikundervisningen

Teknologi & kommunikation

8. Jævn- og vekselstrømsmotorer

El-Fagets Uddannelsesnævn

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsplan Udarbejdet af Kim Plougmann Povlsen d Revideret af

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Undervisningsbeskrivelse

VEKSELSPÆNDINGENS VÆRDIER. Frekvens Middelværdi & peak værdi (max) Effektiv værdi (RMS) Mere om effektiv værdi!

AARHUS UNIVERSITET. Det naturvidenskabelige fakultet 3. kvarter forår OPGAVESTILLER: Allan H. Sørensen

Velkommen til. EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus. Joakim Soya OZ1DUG Formand. EDR Frederikssund afdeling Almen elektronik kursus

Thevenin / mayer-norton Redigeret

Undervisningsbeskrivelse

Gruppemedlemmer gruppe 232: Forsøg udført d. 6/ Joule s lov

Ohms lov. Formål. Princip. Apparatur. Brug af multimetre. Vi undersøger sammenhængen mellem spænding og strøm for en metaltråd.

Undervisningsbeskrivelse

Nedenfor er først en gennemgang af regler om eksamen, den praktiske afvikling.

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Elektricitet Eksamensrapport i liniefaget fysik/kemi

Undervisningsbeskrivelse

Den eksperimentelle delprøve ved mundtlig prøve fysik B og fysik A, htx

Undervisningsbeskrivelse

2. skoleperiode Kontrol og reparation af styretøj og undervogn 2,5 uge Fag 8853 Rutineret (Standpunktskarakter) Kompetencemål

Modellering af elektroniske komponenter

Fasedrejning i RC / CR led og betragtninger vedrørende spoler

Generelle kommentarer omkring løsning af fysikopgaver

E l - Fagets Uddannelsesnævn

Undervisningsbeskrivelse Fysik B - 2.g

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse. Fysik B - 2.E

Undervisningsbeskrivelse

Projekt arbejde om ensretning, strømforsyninger og netladere (adapter til mobil telefon mv.) Projekt om lys og bølger Projket med valgfrit emne

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Transkript:

ELEKTRISKE KREDSLØB (DC) Kredsløbstyper: Serieforbindelser Parallelforbindelser Blandede forbindelser Central lovmæssigheder Ohms lov, effektformel, Kirchhoffs 1. & 2. lov

Serieforbindelser Men lad os herfra antage, at klemspændingen og batteriets elektromotorisk kraft er identiske! Begrundelsen for det rimelige heri er, at spændingskildes indre resistans, til de fleste beregningsmæssige formål, er ubetydelig lille. Side 1 Summering af resistanser i serie

Serieforbindelser Lad os se nærmere på seriekredsløbet her til højre: Side 2 Summering af resistanser i serie

Serieforbindelser Lad os se nærmere på seriekredsløbet her til højre: Hvis jeg nu slutter kontakten i dette elektriske kredsløb (serieforbindelse), må alle kredsens komponenter blive gennemløbet af samme strøm, og derfor må den spænding der kommer til at ligge over hver enkelt resistans være bestemt ved Ohms lov (U = I R). Side 3 Summering af resistanser i serie

Serieforbindelser Lad os se nærmere på seriekredsløbet her til højre: Hvis jeg nu slutter kontakten i dette elektriske kredsløb (serieforbindelse), må alle kredsens komponenter blive gennemløbet af samme strøm, og derfor må den spænding der kommer til at ligge over hver enkelt resistans være bestemt ved Ohms lov (U = I R). Side 4 Summering af resistanser i serie

Serieforbindelser Lad os se nærmere på seriekredsløbet her til højre: Hvis jeg nu slutter kontakten i dette elektriske kredsløb (serieforbindelse), må alle kredsens komponenter blive gennemløbet af samme strøm, og derfor må den spænding der kommer til at ligge over hver enkelt resistans være bestemt ved Ohms lov (U = I R). Hvis resistanserne R 1, R 2 og R 3 ikke er ens, kan spændingerne over hver enkelt heller ikke være ens, da strømmen jo må være den samme gennem dem alle. Derfor må summen af disse spændinger over resistanserne være lig med den klemspænding som spændingskilden påtrykker kredsen: U DC = U R1 + U R2 + U R3 Side 5 Summering af resistanser i serie

U DC = U R1 + U R2 + U R3 Serieforbindelser Klemspændingen (U DC ) må ligge henover alle de tre resistanser som en samlet enhed, og kan ikke se om der er 1 eller 10 resistanser i kredsen, men blot registrere at der er en eller anden ydre resistans tilstede i kredsløbet, og denne resistans kunne vi kalde for serieresistansen (R S ). Side 6 Summering af resistanser i serie

U DC = U R1 + U R2 + U R3 Serieforbindelser Klemspændingen (U DC ) må ligge henover alle de tre resistanser som en samlet enhed, og kan ikke se om der er 1 eller 10 resistanser i kredsen, men blot registrere at der er en eller anden ydre resistans tilstede i kredsløbet, og denne resistans kunne vi kalde for serieresistansen (R S ). Disse fire spændinger kan nu erstattes med de respektive udtryk udledt af Ohms lov, og vi får følgende udtryk: R s I = R 1 I + R 2 I + R 3 I Side 7 Summering af resistanser i serie

U DC = U R1 + U R2 + U R3 Serieforbindelser Klemspændingen (U DC ) må ligge henover alle de tre resistanser som en samlet enhed, og kan ikke se om der er 1 eller 10 resistanser i kredsen, men blot registrere at der er en eller anden ydre resistans tilstede i kredsløbet, og denne resistans kunne vi kalde for serieresistansen (R S ). Disse fire spændinger kan nu erstattes med de respektive udtryk udledt af Ohms lov, og vi får følgende udtryk: R s I = R 1 I + R 2 I + R 3 I Hvis jeg nu dividere alle led med I, så får vi følgende udtryk: R s = R 1 + R 2 + R 3 Ω Side 8 Summering af resistanser i serie

U DC = U R1 + U R2 + U R3 Serieforbindelser Klemspændingen (U DC ) må ligge henover alle de tre resistanser som en samlet enhed, og kan ikke se om der er 1 eller 10 resistanser i kredsen, men blot registrere at der er en eller anden ydre resistans tilstede i kredsløbet, og denne resistans kunne vi kalde for serieresistansen (R S ). Disse fire spændinger kan nu erstattes med de respektive udtryk udledt af Ohms lov, og vi får følgende udtryk: R s I = R 1 I + R 2 I + R 3 I Hvis jeg nu dividere alle led med I, så får vi følgende udtryk: R s = R 1 + R 2 + R 3 Ω Denne sumregel gælder uanset antallet af resistanser i serie, og denne samlede resistans kan kaldes serieresistansen eller erstatningsresistansen Side 9 Summering af resistanser i serie

Beregningseksempel: Serieforbindelser Vi har et seriekredsløb hvori der indgår en spændingskilde, hvis klemspænding kan antages konstant med værdien U DC = 40 V, samt tre resistanser med værdierne:,, Side 10

Beregningseksempel: Serieforbindelser Vi har et seriekredsløb hvori der indgår en spændingskilde, hvis klemspænding kan antages konstant med værdien U DC = 40 V, samt tre resistanser med værdierne:,, Spørgsmålene er nu følgende: 1. Hvad er kredsens erstatningsresistans? 2. Hvilken strøm vil der løbe i kredsen? 3. Hvilken spænding ligger der over de tre respektive resistanser i kredsløbet? 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? Side 11

Serieforbindelser 1. Hvad er kredsens erstatningsresistans? R s = R 1 + R 2 + R 3 R s = 47 + 100 + 330 U DC = 40 V Side 12

Serieforbindelser 1. Hvad er kredsens erstatningsresistans? R s = R 1 + R 2 + R 3 R s = 47 + 100 + 330 R s = 477 Ω U DC = 40 V Side 13

2. Hvilken strøm vil der løbe i kredsen? Serieforbindelser U = I R I = U DC R S U DC = 40 V Side 14

2. Hvilken strøm vil der løbe i kredsen? Serieforbindelser U = I R I = U DC R S I = 40 477 I = 83, 9 ma U DC = 40 V I = 83,9 ma Side 15

3. Hvilken spænding ligger der over de tre respektive resistanser i kredsløbet? Serieforbindelser U R1 = I R 1 U R2 = I R 2 U R3 = I R 3 U DC = 40 V I = 83,9 ma Side 16

3. Hvilken spænding ligger der over de tre respektive resistanser i kredsløbet? Serieforbindelser U R1 = I R 1 U R1 = 0,0839 47 U R2 = I R 2 U R2 = 0,0839 100 U R3 = I R 3 U R3 = 0,0839 330 U DC = 40 V I = 83,9 ma Side 17

3. Hvilken spænding ligger der over de tre respektive resistanser i kredsløbet? Serieforbindelser U R1 = I R 1 U R1 = 0,0839 47 U R1 = 3, 94 V U R2 = I R 2 U R2 = 0,0839 100 U R2 = 8, 39 V U R3 = I R 3 U R3 = 0,0839 330 U R3 = 27, 69 V U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Side 18

3. Hvilken spænding ligger der over de tre respektive resistanser i kredsløbet? Serieforbindelser U R1 = I R 1 U R1 = 0,0839 47 U R1 = 3, 94 V U R2 = I R 2 U R2 = 0,0839 100 U R2 = 8, 39 V U R3 = I R 3 U R3 = 0,0839 330 U R3 = 27, 69 V Hvis man nu vil kontrollere om dette er korrekt, må summen af disse spændinger skulle give netop den på kredsen påtrykte spænding (klemspændingen U DC ): U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Side 19

3. Hvilken spænding ligger der over de tre respektive resistanser i kredsløbet? Serieforbindelser U R1 = I R 1 U R1 = 0,0839 47 U R1 = 3, 94 V U R2 = I R 2 U R2 = 0,0839 100 U R2 = 8, 39 V U R3 = I R 3 U R3 = 0,0839 330 U R3 = 27, 69 V Hvis man nu vil kontrollere om dette er korrekt, må summen af disse spændinger skulle give netop den på kredsen påtrykte spænding (klemspændingen U DC ): U DC = U R1 + U R2 + U R3 U DC = 3,94 + 8,39 + 27,69 U DC = 40, 02 V U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Side 20

Serieforbindelser 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? I DC kredsløb beregner vi effekter med en af følgende tre muligheder: U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Side 21

Serieforbindelser 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? I DC kredsløb beregner vi effekter med en af følgende tre muligheder: Effektformlen: P = W el AB Q Q t P = U I W Joules lov: P = U I P = I R I P = I 2 R W P = U I P = U U R P = U2 R W U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Se evt. video: DC Ellærens kernebegreber (3/3) Side 22

Serieforbindelser 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? Lad os benytte alle tre beregningsmetoder af effekter blot for illustrationens skyld: P R1 = U R1 I P R2 = I 2 R 2 P R3 = U R3 2 R 3 U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Side 23

Serieforbindelser 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? Lad os benytte alle tre beregningsmetoder af effekter blot for illustrationens skyld: P R1 = U R1 I P R1 = 3,94 0,0839 P R2 = I 2 R 2 P R2 = 0,0839 2 100 P R3 = U R3 2 P R R3 = 27,692 3 330 U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Side 24

Serieforbindelser 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? Lad os benytte alle tre beregningsmetoder af effekter blot for illustrationens skyld: P R1 = U R1 I P R1 = 3,94 0,0839 P R1 = 0, 331 W P R2 = I 2 R 2 P R2 = 0,0839 2 100 P R2 = 0, 704 W P R3 = U R3 2 P R R3 = 27,692 3 330 P R3 = 2, 323 W U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V Side 25

Serieforbindelser 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? Her kunne resultaterne kontrolleres ved f.eks. at beregne den afsatte effekt i erstatningsresistansen, og så sammenligne det med summen af ovenstående beregnede effekter (skal være ens): U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V P R1 = 0, 331 W P R2 = 0, 704 W P R3 = 2, 323 W = Side 26

Serieforbindelser 4. Hvilken effekt afsættes der i hver af de tre resistanser? Her kunne resultaterne kontrolleres ved f.eks. at beregne den afsatte effekt i erstatningsresistansen, og så sammenligne det med summen af ovenstående beregnede effekter (skal være ens): P S = P R1 + P R2 + P R3 I 2 R S = P R1 + P R2 + P R3 U DC = 40 V I = 83,9 ma U R1 = 3,94 V U R2 = 8,39 V U R3 = 27,69 V P R1 = 0, 331 W P R2 = 0, 704 W P R3 = 2, 323 W 0,0839 2 477 = 0,331 + 0,704 + 2,323 3, 358 W = 3, 358 W: OK = Side 27