1 / 27

tema 2: COMPONENTS PASSIUS: ▪ RESISTÈNCIES, CONDENSADORS I INDUCTÀNCIES

armadures. dielèctric. Àrea (A) m 2. Gruix del dielèctric (d) m. TECNOLOGIA E.S.O. Electrònica Bàsica. tema 2: COMPONENTS PASSIUS: ▪ RESISTÈNCIES, CONDENSADORS I INDUCTÀNCIES ▪ ASSOCIACIÓ DE COMPONENTS. Manuel I. Bielsa - Enric Torres curs 2002-03. TEMA 2.

demi
Télécharger la présentation

tema 2: COMPONENTS PASSIUS: ▪ RESISTÈNCIES, CONDENSADORS I INDUCTÀNCIES

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. armadures dielèctric Àrea (A) m2 Gruix del dielèctric (d) m TECNOLOGIA E.S.O Electrònica Bàsica tema 2: COMPONENTS PASSIUS: ▪ RESISTÈNCIES, CONDENSADORS I INDUCTÀNCIES ▪ ASSOCIACIÓ DE COMPONENTS Manuel I. Bielsa - Enric Torres curs 2002-03

  2. TEMA 2 1.- Relacions entre I, V, R 2.- Relacions entre P, V, I i R 3.- Mesura de la Potència: connexió del vatímetre 4.- Resistències: associacions i caracteristiques 5.- Condensadors: associacions i caracteristiques 6.- Inductàncies: associacions i caracteristiques 1/tema 2

  3. 1. Relacions entre I, V, R I I A V Relació entre I – V amb una R = cte V R I Relació entre I – R amb una V = cte V R Relació entre V – R amb una I = cte Font d’alimentació regulable NOTA:al llarg d’aquest tema 2 s’analitzaràn els diversos components i circuits electrònics bàsics, sols des del punt de vista del comportament en CORRENT CONTINUA. V I = ------- R • Llei d’Ohm 2/tema 2

  4. 2. Relacions entre P, V, I i R P P=V2 / R I Relació entre P – I amb una R = cte P P P=V2 / R P=I2 . R R R Relació entre P – R amb una I = cte Relació entre P – R amb una V = cte • Potència elèctrica V2 P = I . V = ------- = I2 · R R 3/tema 2

  5. 3. Mesura de la Potència: connexió del vatimetre W Circuit voltimètric Tensió d’Entrada al Receptor Circuit amperimètric a) SIMBOL b) CONNEXIONAT 4/tema 2

  6. 4. Resistències: associacions i característiques R1 R2 R3 R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R6 a) SÈRIE I t = I1 = I2 = I3 Vt = V1 + V2 + V3 Rt = R1 + R2 + R3 b) PARAL·LEL I t = I1 + I2 + I3 Vt = V1 = V2 = V3 1 1 1 1 ------- = ------- + ------ + ------- Rt R1 R2 R3 c) MIXTE 5/tema 2

  7. R1 R3 R2 R4 V R1 A R2 V1 V2 R3 B d) Altres muntatges e) Malles Resolució per: Kirchhoff, Norton o Thévenin KIRCHHOFF: 1ª Llei o de les corrents: i=n  Ii = 0 i=1 2ª Llei o de les tensions: i=n i=n  Vi =  Ri · Ii i=1i=1 6/tema 2

  8. B C D Tol B C D Tol A B C D Tol Resitència de pel·licula de carbó Resitències de pel·licula metàl·lica • Tipus de resistències • fixes: aglomerades, pel·licula de carbó, pel·licula metàl·lica, bobinades • variables: pel·licula de carbó, bobinades • dependents de: llum (LDR) • temperatura (NTC, PTC) • tensió (VDR) • Còdig de colors 7/tema 2

  9. 5. Condensadors: associacions i característiques C armadures dielèctric C Àrea (A) m2 Espesor del dielèctric (d) m • Simbols Condensador sense polaritat Condensador amb polaritat (electrolític) • Unitat de mesura de la Capacitat (C) Faradi = F miliFaradi = mF = 10-3 F microFaradi = μF = 10-6 F nanoFaradi = nF = 10-9 F picoFaradi = pF = 10-12 F 8/tema 2

  10. Eqüacions Q C = ------- V Q = i . t ε= cte dielèctrica o permitivitat ε0=permitivitat en el buit C2 ε0= -------------------- = 8,85.10-12 F/m 4.π.9.109 N.m2 ε εr = -------- (permitivitat relativa segons materials) ε0 A = àrea de les armadures (m2) d = espesor del dielèctric (m) A C = ε------- d 9/tema 2

  11. C1 C2 C3 C1 C2 C3 • Associacions i característiques a) SÈRIE Vt = V1 + V2 + V3 1 1 1 1 ------- = ------- + ------ + ------- Ct C1 C2 C3 b) PARAL·LEL Vt = V1 = V2 = V3 Ct = C1 + C2 + C3 10/tema 2

  12. C A Q VC V Va R V P Q/e Vdesc Vb t q = Q·(1- e –t/R·C) ζ= R · C Cte de temps ζ= 5·R · C en la pràctica Q = C·(Va - Vb) • Procés de càrrega i descàrrega q = desplaçament de la càrrega o particul·la des d’una borna a l’altra del circuit Q = C·V quantitat de càrrega (q) Circuit elèctric experimental Corves del CONDENSADOR C car – Cdesc Procés de càrrega q = Q0 · e –t/R·C Procés de descàrrega 1 1 ----- = --------- = 0,367 36,7% e 2,718 11/tema 2

  13. A B C VDR B C D Tol D C B NTC Coef.Tª B C D Tol Condensadors Pin-Up C > 10 pF Condensadors Ceràmics Classe I C < 10 pF B C D Tol Condensadors planols Condensadors Ceràmics Classe II B C D Tol B C D Tol Vcc • Còdig de colors 12/tema 2

  14. 6. Inductàncies: associacions i característiques L L L • Definició • Una INDUCTÀNCIA (L) és un element de circuit que s’oposa a les variacions de la corrent. En realitat, • l’Inductància tendeix a impedir que la corrent augmente o disminueixca; per això la seua influència se • manifesta com una especie d’inercia. • L’Inductància és un fenòmen que tendeix a impedir que se produeixca una corrent quan s’aplica una • f.e.m i al contrari, emmagatzena aquesta energia i la torna al circuit per a conservar la corrent produida, • en el moment en que cese la corrent de la font. Emmagatzena energia en forma de camp magnètic. dI L = ------ dt • Conceptes • Una Inductància reacciona solament davant variacions de corrent alterna o corrent continua polsatòria, i • no així davant d’una corrent continua constant. Per altra banda, la pròpia reacció varia al variar la • freqüència. • L’oposició que l’inductància ofereix a la corrent es denomina REACTÀNCIA INDUCTIVA (XL)i es • mesura en ohms ( Ω ). • La Reactància Inductiva XLfa que la corrent se retra-se ¼ de cicle (90º) respecte de la tensió. • La Unitat de mesura de l’Inductància és el HENRIO (H), però en els circuits electrònics s’emplea el mH. • S’ha convenit que un circuit té una inductància d’ 1 HENRIO quan una variació de corrent d’ 1 • amperi ocasiona en el circuit una inducció de f.e.m oposada per valor d’ 1 volt. • El valor d’Inductància d’una bobina augmenta a l’augmentar el diàmetre de l’arrollamiento o el nombre • d’espires. • L’ús d’un metall magnètic (Fe) com a nucli d’una bobina augmenta la seua inductància. Algunes bobines • se construeixen amb nucli mòbil, de manera que l’inductància puga variar-se. • Simbols 13/tema 2 Inductàncies sense nucli Inductància amb nucli de Fe

  15. 1 R 2 E A E1 L E2 P V I 1 1 1 ----- = --------- = 0,367 36,7% e 2,718 2 t Circuit elèctric experimental segons Kirchhoff: ΣE = Σ R·I dI E - L----- = R·I dt quan el commutador està en (1): E I = ------ · (1- e –(R/L)·t) R quan el commutador està en (2): dI - L----- = R·I dt E I = ------ · e[(-R/L)·t] R Corves de l’INDUCTÀNCIA L car – Ldesc E / R 1 E (1- -----)· ----- e R 1 E ----- · ----- e R ζ= L / R Cte de temps ζ= 5·(L / R) en la pràctica 14/tema 2

  16. Eqüacions K·μ·s·N2 L = ------------- 108 · l L = Inductància (mH, H) K =4,44 (quan s=cm2 i l=cm) μ =permeabilitat del circuit magnètic s =superficie de la secció transversal del nucli N= nombre d’espires l = longitud de la bobina (cm) • El valor de l’augment de la corrent en la gràfica anterior, dependirà de la relació L : R • Si L és gran i R xicoteta, la corrent augmenta lentament i viceversa. • Aquesta relació es denomina constant de temps ζ i correspón al temps (seg.) necessari per a que la • corrent arribe al 63,2% del seu valor màxim. ζ= Constant de temps (seg.) L = Inductància (H) R =Resistència (Ω) ζ= L / R 15/tema 2

  17. Fluix magnètic (Φ) • El FLUIX MAGNÈTIC (Φ)és equivalent a l’intensitat de corrent en un circuit elèctric. Però hi ha una • diferència, el Fluix Magnètic no és degut a cap desplaçament de particul·les. • El Fluix Magnètic és el nombre total de linies que constitueixen el camp magnètic generat per un inductor. • Unitat de mesura: • 1 Maxwell = 10-8 Weber (wb) • Inducció magnètica (β) • L’INDUCCIÓ MAGNÈTICA (β)és la densitat de fluix, es a dir; la quantitat de linies de camp magnètic per • unitat de superficie. • Eqüació i Unitat de mesura: • Φ • β = -------- [ weber/m2 ] o [ maxwell/cm2 = gauss ] • S • Força magnetomotriu (Fmm) • La FORÇA MAGNETOMOTRIU (Fmm)és equivalent a la F.e.m d’un circuit elèctric. • La Fmm és la causa per la que es manté el Fluix en el circuit magnètic i es manifesta quan per un bobinat • de N espires circula una corrent elèctrica I. • Eqüació i Unitat de mesura: • Fmm = N · I [ amperi · volta = A-v ] 16/tema 2

  18. a) Camp magnètic en el buit b) Camp magnètic després d’introduir un cos DIAMAGNÈTIC c) Camp magnètic després d’introduir un cos PARAMAGNÈTIC e) Camp magnètic d’un cos FERROMAGNÈTIC després d’haver retirat el camp inductor d) Camp magnètic després d’introduir un cos FERROMAGNÈTIC • Permeabilitat (μ) • La PERMEABILITAT MAGNÈTICA (μ)és una magnitud anàloga a la resistivitat dels conductors elèctrics i • també presenta una certa similitud amb la constant dielèctrica dels condensadors. • La Permeabilitat ens dóna idea de la capacitat d’imantació dels materials, es a dir, la capacitat per a • permitir el pas –deixar passar- de les linies d’un camp magnètic. • Eqüació i Unitat de mesura: • μ(de gran valor) = és un material denominat ferromagnètic • μ(de l’aire) = mal conductor del camp magnètic [12,57 ·10-7 weber / (A-v·m] 17/tema 2

  19. L amb nucli de Fe E L E • Reluctància magnètica (Ｒm) • La RELUCTÀNCIA MAGNÈTICA (Ｒm) és la dificultat que ofereix el • circuit magnètic al pas del fluix. • El seu valor dependeix de les dimensions fisiques del cuit i del tipus de material utilitzat. • Eqüació i Unitat de mesura:l • Rm = ---------- (A-v / weber) • μ · S • Energia emmagatzenada per una L • Anàlogament als condensadors, l’energia consumida per una • autoinducció és nula, però durant el periòde transitòri consumeix • una certa quantitat que emplea en crear el camp magnètic. • Eqüació:1 • W = ------ · L·I2 • 2 18/tema 2

  20. Llei de Hopkinson • Si la Llei d’Ohm és aplicable als circuits elèctrics, la LLEI de HOPKINSON estableix la relació entre • les magnituds del circuit magnètic, es a dir: el FLUIX, la Fmm, i la RELUCTÀNCIA. • Eqüació:Fmm • Φ= ----------- • Ｒm • Intensitat de camp magnètic (Η) • Si la Llei d’Ohm és aplicable als circuits elèctrics, la LLEI de HOPKINSON estableix la relació entre • les magnituds del circuit magnètic, es a dir: el FLUIX, la Fmm, i la RELUCTÀNCIA. • Eqüació:Fmm N · I N · I · μ N · I • Φ= ----------- = ------------ ; β = ------------- N · I ; Η = ----------- • Ｒm l / μ·S l l 19/tema 2

  21. L2 L3 L1 L1 L2 L3 • Associacions i característiques a) SÈRIE Lt = L1 + L2 + L3 b) PARAL·LEL 1 1 1 1 ------ = ------ + ------- + ------- Lt L1 L2 L3 20/tema 2

  22. Reactància per a tub fluorescent Carregador de bateries Mostres de diferents Inductàncies Relé de dos circuits Electroiman escolar Timbre elèctric • Tipologia d’Inductàncies: aplicacions 21/tema 2

  23. Bobina de: fil de Cu, Ø=0,4 mm, L=10 mH, n=126 espires, Ø nucli=7mm, long. nucli=100mm Inductància integrada en forma de làmina extraplana Inductància amb nucli de Fe Soport de fusta i bornas de connexió Bobines estatòriques d’un motor elèctric pas a pas Bobina i nucli d’un soldador elèctric 22/tema 2

  24. Tipus de nuclis per a electroimans, transformadors, etc. Nucli toroidal d’un TRF Observar la proporció entre un nespre i un nucli de Fe d’un TRF 23/tema 2

  25. 24/tema 2

  26. On es troben habitualment les inductàncies, bobines, transformadors, etc.? 25/tema 2

  27. 26/tema 2

More Related