Bazat e Elektroteknikës Ligjërata: 5 Qarqet elektrike të rrymës njëkahore

1. Bazat e Elektroteknikës Ligjërata: 5 Qarqet elektrike të rrymës njëkahore Akademik Alajdin Abazie-mail:a.abazi@seeu.edu.mk , Tel: (044)356-110

2. Qarku Elektrik • Qark rryme – qarku i mbyllur i rrjedhës së ngarkesave, gjegjësisht rrymës, ku rrjedha inicohet përmes burimit të rr. elektrike. • Qarku fizik i rrymës – ndërlidhje të elementeve fizike reale, si.p.sh. bateri, përçues ndërlidhës, rezistor, kondensator, etj. • Qarku elektrik – modeli i qarkut fizik i përbërë nga elementet ideale (që përfaqsojnë veti të veçanta të elementeve reale), p.sh. Rezistencë, kapacitet ose tension (gjenerator ideal) • Kuptimi i qarkut elektrik në fakt është përshkrim jodimenzional i gjendjeve reale fizike, d.t.th. përshkrim i koncentruar në elemente të veçanta të qarkut (qarqe me parametra të koncentruar) • Qarku i thjeshtë i rrymës zakonisht përbëhet vetëm nga burimi, përçuesit ndërlidhës dhe harxhuesi.

3. Qarku Fizik dhe Elektrik • Qarku Fizik: • Skema e ndërlidhjes fizike interpretohet përmes skemës elektrike, në ç’rast burimi dhe harxhuesi tregohen si elemente të koncentruara, kurse ndërlidhja mes tyre pa dimenzione (rezistenca e përçuesve = 0) • Qarku Elektrik(skema elektrike): • Pikat a dhe b, si dhe c dhe d ndodhen në potencijal të njejtë. Burimi Harxhuesi

4. Variablat dhe Parametrat e Qarqeve El. • Variabla: • Rryma, Ngarkesa, Tensioni, Potenciali, Fuqia, Energjia • Parametra: • Rezistenca, Kapaciteti, etj. • Ligjet e qarqeve elektrike: • Definojnë lidhjet mes variablave dhe parametrave të qarqeve elektrike, si. p.sh. Ligji i Omit: u(t)=i(t)R • Zgjidhja e qarqeve elektrike • Përcaktojnë parametrat dhe variablat e qarqeve duke respektuar ligjet e qarqeve elektrike

5. Elementet themelore të qarqeve elektrike • Elementet aktive: (gjenerojnë më tepër energji elektrike sesa që pranojnë) • Burimi i tensionit • Burimi i rrymës • Elementet pasive: (Nuk mund të japin më tepër energji elektrike ngaqë pranojnë) • Rezistori • Kondensatori

6. Ndërimet kohore të burimeve të rr. dhe t. Tensioni (rryma) Tensioni (rryma) njëkahore e ndryshueshme

7. Kahja referente e rrymës dhe polariteti i tens. • Për rrymat dhe tensionet që ndërojnë në varësi me kohën ose që janë të panjohura (në momentin e shqyrtimit) kahja dhe polariteti merren si referente. • Kahja referente (polaritet referent) definohet me marrëveshje (supozim paraprak), kurse kahja e vërtetë (polariteti) në varësi me ate referente përcaktohet nga parashenja (pozitive ose negative) e rezultatit të fituar. • Shembull: Poqëse rezultati i llogaritur për intensitetin e rrymës është I=-5A, d.t.th. kahja e vërtetë e rrymës është e kundërt me ate referente, gjegjësisht me ate fillestare të supozuar!

8. Shembuj të kahjeve dhe polariteteve referente • Polariteti referentpër ngarkesën: • Kahja referentee rrymës: • Polariteti referenti tensionit: Kahja (pol.) referente Kahja e vërtetë q(t)>0 q(t)>0 i(t)>0 i(t)>0 u(t)>0 u(t)>0

9. Parashenja ref. e fuqisë dhe kahja e rrjedhës së en. • Parashenja referente (pozitive) e fuqisë përcaktohet përmes polaritetit referent të tensionit dhe kahjes referente të rrymës. • Elementi i djathtë ka ref. p(t)>0 (si rezistenca) d.t.th. pranon energji. • Parashenja referente e fuqisë përcakton edhe kahjen referente të rrjedhës së energjisë, kurse parashenja e vërtetë e fuqisë p(t) tregon kahjen e vërtetë të rrjedhës së energjisë w(t). Kahja referente Kahja e vërtetë p(t)>0 p(t)>0

10. Lidhja mes rrymës dhe tensionit në el. të veçanta • Barazimet e ndërlidhjeve mes kahjes referente të rrymës dhe polaritetit të tensionit në elemente të veçanta: • Rezistenca: u(t) = i(t) · R • Kapaciteti: i(t) = C · du(t) / dt

11. Përshkrimi formal i elementeve të qarqeve el. • Rezistenca: (element dypolar te i cili rryma dhe tensioni janë të lidhura sipas ligjit të Omit): • Fuqia në rezistor: • (është harxhuese, ngase energjinë el. e shndëron në nxehtësi) • Energjia në rezistor: • (është pasive)

12. Përshkrimi formal i elementeve të qarqeve el. • Karakteristika tension-rrymë (UI ose volt-amper) a) Lineare b) Jolineare (Rezistencë omike R) (Element jolinearN) R≠rd

13. Përshkrimi formal i elementeve të qarqeve el. • Kapaciteti: (element dypolar që ndërlidh ngarkesën me tensionin): • Rryma nëpër kondensator: • Tensioni në kondensator: • u0 – tensioni fillestar në momentin t’=0

14. Përshkrimi formal i elementeve të qarqeve el. • Karakteristika ngarkesë-tension e kapacitetit • Fuqia në kondensator: p(t)>0 – pranon energji p(t)<0 – dorzon energji

15. Përshkrimi formal i elementeve të qarqeve el. • Energjia në kondensator: pasiv • Tensioni në kondensator është funkcion kontinual: përndryshe:

16. Përshkrimi formal i elementeve të qarqeve el. • Burim ideal: • Burim tensioni:element dypolar që siguron tensionpavarësisht nga ngarkesa (rryma) • Rezistenca e burimit ideal tëtensionit është zero (Ri=0) • Burim rryme:element dypolar që siguron rrymëpavarësisht nga ngarkesa (tensioni) • Rezistenca e burimit ideal tërrymës është pakufi ( )

17. Kuptimi i lidhjes së shkurtë dhe të hapur • Lidhja e shkurtë:ndodh mes dy pikave të qarkutelektrik (mes pikave a dhe b) mes të cilave rezistenca dhetensioni janë zero. • Lidhja e hapur: ndodh mes dy pikave të qarkutelektrik (mes pikave a dhe b) mes të cilave rezistenca ështëpakufi kurse rryma zero.

18. Elemente tjera me rëndësi te qarqet elektrike • Ndërprerësi (ideal): element dypolar që hap dhe mbyll qarkunelektrik. Ka dy pozicione: • I hapur ( , lidhja e hapur) dhe • I mbyllur (R=0, lidhje e shkurtë) • Ampermetri (ideal): element dypolar që tregon intensitetin errymës që kalon nëpër te. • RA=0 (lidhje e shkurtë) • Voltmetri (ideal): element dypolar që tregon tensionin mespikave të kyçura. • (lidhje e hapur)

19. Lidhjet mes elementeve në qarqet elektrike • Lidhjet elementare mes elementeve të qarqeve: • Lidhja serike • Elementet janë të lidhur në seri nëqoftëse përmes tyre rrjedh rryma e njejtë! • Lidhja paralele • Elementet janë të lidhur paralelisht nëqoftëse kanë tension të njejtë! • Rrjeta elektrike • Bashkësi e elementeve të lidhura në mënyra të ndryshme(p.sh. rrjeta rezistorësh, kondensatorësh, etj.) • Zakonisht rrjetat kanë edhe më tepër burime!

20. Ligjet e Kirhofit • Ligji i Kirhofit për rrymë • Për çdo nyje me n degë vlen: (Shuma algjebrike e të gjitha degëve në nyje është 0) • Zakonisht rrymat që hyjnë në nyje ih shënohen me parashenjën “+”, kurse rrymat që dalin nga nyja id shënohen me parashenjën “-”. • LIK mund të shkruhet edhe në formën vijuese: • (Shumaт algjebrike të degëve në hyrje dhe dalje të nyjeve janë të barabarta)

21. Ligjet e Kirhofit • Ligji i Kirhofit për tension • Për çdo qark të mbyllur (me n elemente) vlen: (Shuma algjebrike e tensioneve të të gjitha elementeve në degë =0) • Zakonisht qarku shënohet me kahje referente dhe tensionet që në atë kahje rriten shënohen me parashenjën “+”, kurse ata që në atë kahje zvoglohen shënohen me parashenjën “-”. • LIIK mund të interpretohet edhe në formën vijuese: nëse në qark ka nbburime me ub tensione dhe np elemente pasive me up tensione, atëherë vlen: • (Shuma algjebrike e të gjitha tensioneve në të gjitha burimet është e barabartë me shumën algjebrike të tensioneve në të gjitha elementet pasive të qarkut të mbyllur)

22. Pyetje!