Internet prezentacija predmeta

• Prezentacija predmeta se može naći na adresi: http://elektron.tmf.bg.ac.yu/elektrotehnika • U okviru prezentacije studenti mogu naći primere zadataka koji će biti zadavani na mini testovima, kao i druge podatke o predmetu.

Literatura

• Dejan Bajić

Električna i elektronska kola, uređaji i merni instrumenti (osnovi elektrotehnike) I

• Dejan Bajić

Električna i elektronska kola, uređaji i merni instrumenti (osnovi elektrotehnike) II

• Mladen Cvetković, Aleksandar Kojović, Jelena Novaković, Miroslav Živković, Dragan Mitraković

Zbirka zadataka iz elektrotehnike sa elektronikom

• Aleksandar Kojović, Tatajana Petrović, Željko Kotanjac, Dragan Mitraković

Praktikum za laboratorijske vežbe iz elektrotehnike sa elektronikom

Plan rada

• Plan: 2 časa predavanja u toku celog semestra, 2 (do 3) časa računskih vežbi u toku prvih 9 nedelja nastave, 2 časa laboratorijskih vežbi u toku poslednjih 6 nedelja nastave.

• Grupe studenata sa računskih vežbi se dele na dve grupe od po do 12 studenata za izradu laboratorijskih vežbi. Grupe će biti formirane na osnovu rezultata sa mini testova.

• Postoji 6 laboratorijskih vežbi koje studenti rade u paru.

Laboratorijske vežbe su uslov za polaganje ispita.

• Program predavanja i vežbi je usklađen i neophodno je redovno pohađanje nastave da bi student uspešno položio ispit.

• Student može maksimalno da izostane sa 25% časova predavanja i sa 3 dvočasa predavanja, 2 dvočasa računskih vežbi i jedne laboratorijske vežbi, što podrazumeva maksimalno izostanak vežbe. U suprotnom predmet mora ponovo slušati naredne školske godine.

Mini testovi

• Tokom semestra biće održano osam mini testova. Šest mini testova će biti održano u okviru računskih vežbi, a dva u okviru predavanja.

• Mini testovi će trajati oko 10-30 min (u zavisnosti od oblasti koja se obrađuje).

• Mini testovi se ocenjuju sa 0 do 10 poena. Rezultat jednog od mini testova (sa minimalnim brojem poena) neće ulaziti u konačnu ocenu.

• Student na mini testovima može maksimalno imati 70 poena.

Ukoliko student na mini testovima ima najmanje 36 poena i uspešno je odradio laboratorijske vežbe može direktno da izađe na završni ispit (usmeni deo ispita).

• Studenti koji imaju manje od 36 poena, a uspešno su odradili laboratorijske vežbe moraju da polažu popravni kolokvijum (pismeni deo ispita).

• Studenti koji nisu zadovoljni ostvarenim brojem poena na mini testovima takođe mogu da polažu popravni kolokvijum.

Laboratorijske vežbe

• Laboratorijske vežbe se ocenjuju sa 0 do 10 poena.

• Studenti su obavezni da pročitaju pravila za rad laboratorijskih vežbi koja će biti objavljena na sajtu predmeta i na oglasnoj tabli predmeta pre početka vežbi.

• Student na laboratorijskim vežbama može maksimalno imati 60 poena. Student je uspešno odradio laboratorijske vežbe ako na njima ima najmanje 31 poen.

• Studenti koji imaju manje od 31 poen na laboratorijskim vežbama obavezni su da predmet ponovo slušaju naredne godine.

Uslovi za polaganje ispita

• Preduslovi za polaganje završnog ispita su: – Položeni ispiti Matematika I i II – Položeni ispiti Tehnička fizika I i II • Uslovi za polaganje završnog ispita su: – Minimalno 36 poena na mini testovima (ili 51% na popravnom kolokvijumu) – Minimalno 31 poena na laboratorijskim vežbama – Dobijeni potpisi profesora i asistenta (uz ispunjena prethodna dva uslova za dobijanje potpisa neophodno je i redovno pohađanje nastave)

Formiranje ocene

• Studenti koji ostvare više od 90% svih predispitnih obaveza oslobođeni su polaganja završnog ispita i dobijaju ocenu 10.

• Student na završnom delu ispita mora da ostvari najmanje 51% poena.

• Konačni broj poena se formira prema sledećoj formuli:

POENI

= Mini testovi x 0.5 + Laboratorijske Završni ispit x 0.35

• Konačna ocena se formira na sledeći način: vežbe x 0.5 + 51-60 poena - ocena

6

, 61-70 poena - ocena

7

, 71-80 poena - ocena

8

, 81-90 poena - ocena

9

, 91-100 poena - ocena

10

.

Osnovi analize slo ženih linearnih elektri čnih kola jednosmerne struje

• • Postojanje i razvoj elektrotehnika bazira na izvesnom broju eksperimentalno odre đenih zakona Za analizu linearnih kola jednosmerne struje potrebno je poznavati svega tri zakona: a) Omov zakon iz 1826. godine b) Prvi Kirhofov zakon iz 1845. godine c) Drugi Kirhofov zakon iz 1845. godine

Naelektrisanje u električnom polju

• Definicija električne struje

I



Q t

• Nosioci pokretljivog električnog opterećenja u metalima su slobodni elektroni • Smer njihovog kretanja pod dejstvom električnog polja je suprotan smeru polja • Posmatramo veoma dugačku žicu od homogenog metala u homogenom električnom polju

K

A

K

B

I l

• Elektroni se kreću u suprotnom smeru od polja • Smer struje je konvencionalno usvojen i suprotan je smeru kretanja elektrona, odnosno poklapa se sa smerom elektri čnog polja

Napon

•

Napon

(

U, E

): Rad koji je potreban da se nalektrisanje od jedinično pozitivno tačke nultog potencijala (u beskonačnosti) prebaci u neku potencijalu te tačku elektrostatičkog polja je brojno jednak tačke. Napon (elektromotorna sila, EMS) predstavlja razliku potencijala dve tačke elektrostatičkog polja.

• Jedinice: V, kV, mV, μV

Struja

•

Struja

(

I

): Brzina proticanja naelektrisanja • Jedinice A, mA, μA, kA • Konvencija za proticanje struje je da struja protiče od pozitivnog potencijala (+) ka negativnom potencijalu (-) • Napon se definiše uvek između dve tačke, dok se struja definiše kroz element ili provodnik

Otpornost i provodnost

R

  

S l

•

ρ

specifična otpornost, Ωm bakar 1 , 8  10  8 Ωm aluminijum 2 , 8  10  8 Ωm gvožđe 14  10  8 Ωm • Recipročna vrednost otpornosti je provodnost

G G

 1

R

 

S



l

  

S l

• Jedinica električne provodnosti je simens, S • Specifična provodnost   1  , S/m

Omov zakon

• Eksperimentalno je utvrđeno da je napon na krajevima provodnika direktno srazmeran intezitetu struje koja teče kroz provodnik • Konstanta srazmernosti naziva se otpornost provodnika (

R

)

U



R



I

• • Otpornost standardno ima vrednosti od 1 Ω do 20 MΩ Pojedini elementi imaju otpornost reda mΩ

Omov zakon

: potencijalna razlika (napon)

U

izme đu krajeva jednog metalnog provodnika srazmerna je proizvodu njegove otpornosti

R

i struje

I

koja te če kroz provodnik

Usaglašavanje referentnih smerova

U



I R R



U I I

1

U



I



R I



U R R

 

U I

1

U

 

I

1 

R I

1  

U R

Generatori

I I

Idealni strujni generator

R

g Realni strujni generator

R

p 

E

Idealni naponski generator 

E R

g Realni naponski generator

R

p

Prvi Kirhofov zakon

• Prvi Kirhofov zakon se bazira na principu neprekidnosti stuje.

S

1

S

2

I I

• • Čvor je stecište tri ili više strujnih provodnika.

Prvi Kirhofov zakon:

se sastaju u jednom Algebarski zbir struja u provodnicima koji čvoru jednak je nuli.

Struje koje ulaze u čvor su negativnog, a struje koje izlaze iz čvora su pozitivnog predznaka .

I

1

I

2

I

3

I

4 

I

1 

I

2 

I

3 

I

4 

I

5  0 k n Σ  1

I

k  0

I

5

Drugi Kirhofov zakon

• Kontura (zatvorena strujna putanja) se sastoji od dve ili više strujnih grana koje mogu da poseduju izvore EMS i u kojima se nalaze otpornosti, nosioci elektrootpornih sila, tj. padova napona.

•

Drugi Kirhofov zakon:

Zbir elektrootpornih sila u jednoj konturi nuli.

svih elektromotornih električnog kola jednak je • Usvaja se pozitivan smer obilaska konture i smer proticanja struje kroz svaku granu koja je sastavni deo posmatrane konture.

i • EMS su pozitivne ako se njihov smer poklapa sa pozitivnim smerom obilaska konture. Padovi napona su negativni kada je smer struje isti sa usvojenim pozitivnim smerom obilaska konture.

B

I

1

E

2

R

1

E

1

R

2 A

R

3

I

3

E

1 

R

1 

I

1 

E

2 

R

2 

I

2 

R

3 

I

3  0

I

2 C • sasvim uopšteno za kolo koje ima

m

grana i

n

izvora EMS: i n Σ  1

E

i  k m Σ  1

R

k 

I

k  0

Rad i snaga

• Pod dejstvom homogenog električnog polja

K

na slobodne elektrone delovati  mehanička sila:

F



K

 

Q

e  • Rad ove sile na dužini provodnika

l

je:

A U

 

F K



l



l



K



l



Q

e 

U



Q

e u provodniku će • Snaga (brzina vršenja rada) potrebna za održavanje struje u provodniku tokom vremena

t

je:

P U P

 

A t R

 

I U



R



I

2 

Q

e 

U

2

R t



U



I



U

2 

G

Snaga

P



U



I

• Jedinica: W (J/s)

I



I

1

E P



E



I

1

P

 

E



I

A

U

B

P



U

AB 

I P

 

U

BA 

I I



U I R P



R



I

2

P



U

2

R