Elektrotechnika poznámky PDF

Prírodné vedy » Fyzika

Autor: margita (21)
Typ práce: Ostatné
Dátum: 22.11.2022
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 4 030 slov
Počet zobrazení: 2 556
Tlačení: 137
Uložení: 131

Elektrotechnika poznámky PDF

Elektrické prístroje

  • sú zariadenia na spínanie, istenie, ochranu, spúšťanie, ovládanie a riadenie elektrických strojom, zdrojov, vedení a spotrebičov elektrickej
  • osobitá skupina: meracie prístroje (voltmeter, ampérmeter, luxmeter, ..)
  • každé el. zariadenie má kryt, ktorý zabezpečuje ochranu krytím, ktorá je označená medzinárodnou značkou (IP_ _)

Rozdelenie:

  • spínače
  • poistky nízkeho napätia
  • ističe
  • elektromagnety
  • elektrické prístroje na vysoké a veľmi vysoké napätie

Spínacie prístroje

  • sú určené na spínanie el. obvodov zaťaženého alebo nezaťaženého el. obvodu
  • Rozdelenie
    • Podľa druhu prúdu:
      • na jednosmerný prúd
      • na striedavý prúd
    • Podľa veľkosti napätia
      • malé napätie do 50V
      • nízke napätie do 1000V
      • vysoké napätie do 72,5kV
      • veľmi vysoké napätie do 1000kV
      • zvlášť vysoké napätie nad 1000kV
    • Podľa zaradenia do obvodu
      • hlavné
      • pomocné
    • Podľa počtu pólov
      • jednopólové
      • dvojpólové
      • trojpólové
      • viacpólové
    • Podľa montáže
      • spínače na montáž vo vnútri budov
      • spínače na vonkajšiu montáž
    • Základné konštrukčné časti: kontakty, spúšť, relé, voľnobežka

Stykače

  • spínač, ktorý má hlavné kontakty a pomocné Hlavné kontakty v zapnutej polohe drží cudzia sila. Keď sila prestane pôsobiť, stykač sa vráti do vypnutej polohy
  • Rozdelenie:
    • Podľa druhu prúdu:
      • na jednosmerný prúd
      • na striedavý prúd
    • Podľa chladenia:
      • vzduchové
      • olejové
    • Podľa prídržnej sily
      • elektromagnetické
      • vačkové
      • pneumatické

Poistky

  • prístroje, ktoré istia el. obvod proti účinkom nadprúdu alebo skratového prúdu
  • Princíp:
    • skratový prúd pretaví tepelným účinkov vodič (drôtik) vo vložke poistky a tým sa obvod preruší
  • Poistky môžu byť:
    • závitové
    • nožové
  • Závitová poistka sa skladá:
    • poistkový spodok, kryt, vymeniteľná poistková vložka a poistková hlavica
    • Poistková vložka:
      • porcelánový dutý valec, v ktorom je tavný drôtik obalený kremičitým pieskom (na odvádzanie tepla a hasenie el. oblúka)
    • Poistky delíme podľa veľkosti prúdu, veľkosť prúdu je označená číselne a terčík má určitú farbu.
    • Farebné označenie poistiek:
      • 2A - ružová
      • 4A - hnedá
      • 6A - zelená
      • 10A - červená
      • 16A - šedá
      • 20A modrá
      • 25A - žltá
      • 35A - čierna
    • Zásuvná poistka
      • vyrába sa ako výkonová poistka pre vyššie prúdy (nad 100A). Princíp je rovnaký ako pri závitovej

Ističe

  • samočinné vypínače, ktoré sú určené na spínanie a istenie elektrických obvodov, istí silnoprúdové zariadenia pred preťažením a účinkami skratových prúdov
  • Princíp:
    • prúd prechádza ističom cez pevný a pohyblivý kontakt, tepelnú spúšť

a elektromagnetickú spúšť. Pri skrate sa elektromagnetická spúšť uvoľní pohyblivý kontakt a tým sa obvod preruší

  • Rozdelenie:
    • Podľa druhu prúdu:
      • na jednosmerný prúd - musia mať aj zhážaciu cievku
      • na striedavý prúd a jednosmerný
    • Podľa počtu pólov
      • jednopólové - spínajú jeden obvod alebo jednofázové spotrebiče
      • trojpólové - spínajú trojfázové motory a vedenia
      • mnohopólové - istia viac obvodov
    • Podľa zapínanie ističa
      • ručné
      • samočinné
    • Podľa druhu spúšte
      • elektromagnetická spúšť kombinovaná s tepelnou
      • elektromagnetická spúšť kombinovaná s tepelnou a podnapäťovou

Elektromagnety

  • sú el. prístroje, ktoré využívajú účinky mag. poľa vytvoreného prechodom el. prúdu
  • Rozdelenie:
    • Podľa druhu prúdu:
      • na jednosmerný prúd
      • na striedavý prúd
        • jednofázové
        • trojfázové
      • Zapojenia elektromagnetu:
        • sériovo
        • paralelne
      • Podľa použitia:
        • prídržné - pridržiavajú elektromagnetický materiál:
          • bremenové - prenášanie ťažkých železných predmetov
          • elektromagnetické upínacie dosky - upínanie drobných a tenkých súčiastok
          • elektromagnetické triediče - oddeľovanie železných predmetov
        • pohybové
          • brzdové elektromagnety - ovládanie mechanickej brzdy (žeriavy a výťahy)
          • ovládacie elektromagnety - ovládanie stykačov, ochrán
          • elektromagnetické ventily - otváranie, zatváranie
        • špeciálne
          • elektromagnetické spojky - v pohonoch na mäkký a plynulý rozbeh
          • supravodivé - na vytváranie veľmi silných magnetických polí

Elektrické stroje

  • zariadenie, ktoré pôsobením elektromagnetickej indukcie mení elektrickú energiu na elektrickú energiu iných parametrov alebo el. energiu na mechanickú (a opačne)
  • skladajú sa z dvoch základných častí
    • aktívna - tu sa mední el. energia na iný druh energie alebo na el. energiu iných parametrov, je zložená z magnetického obvodu a elektrického obvodu
    • konštrukčná - zabezpečuje uchytenie jednotlivých častí stroja, kryt, a prenos mechanickej energie
  • Rozdelenie:
    • netočivé - premieňajú el. energiu na el. energiu iných parametrov:
      • transformátory
      • meniče
        • usmerňovače
        • striedače
      • točivé
        • motory - mení el. energiu na mechanickú
        • generátory - mení mechanickú energiu na elektrickú
          • alternátory
          • dynamá Motory a generátory delíme podľa vlastností:
        • jednosmerné
        • striedavé
          • synchrónne
          • asynchrónne
        • komutátorové

Transformátor

  • netočivý elektrický stroj, ktorý pracuje na princípe elektromagnetickej indukcie, mení veľkosť napätia a prúdu pri nezmenenej frekvencie
  • Rozdelenie
    • Podľa použitia:
      • energetické
      • meničové
      • zváracie
    • Podľa konštrukcie
      • plášťové - magnetický obvod obklopuje elektrický obvod
      • jadrové - cievka je na magnetickom obvode
    • Podľa počtu fáz
      • jednofázové
      • tvoj fázové
      • mnohopólové
    • Podľa usporiadania vinutia
      • kotúčové
      • valcové
    • Podľa chladenia
      • vzduchové
      • olejové
      • nehorľavá kvapalina
      • pieskové
  • Konštrukcia transformátora
    • magnetický obvod - je zložený z transformačných plechov s vyšším obsahom kremíka, plechy sú izolované a spojené nitovaním alebo bandážou
    • elektrický obvod - tvoria ho 2 samostatné cievky, vinutie je izolované
    • svorkovnica
    • konštrukčná časť spolu s krytom
    • zariadenie na chladenie
  • Princíp činnosti:
    • ak pripojíme primárne vinutie na striedavé sínusové napätie U1, potom vinutím začne prechádzať primárny prúd i1, ktorý vybudí v magnetickom obvode striedavý magnetický tok, tento mag. tok indukuje v sekundárnom vinutí napätie U2
  • Veľkosť indukovaného napätia závidí od počtu závitov
  • Transformačný pomer:

? = #$ = &$ = '%

#% &% '$

  • podľa veľkosti prevodu môže byť transformátor:
    • zvyšovací p<1
    • znižovací p>1
    • oddeľovací p=1
  • Transformátor môže pracovať v 3 stavoch
    • transformátor naprázdno (nezaťažený)

primárne vinutie je napájané napätím, na sekundárnom vinutí nie je záťaž

  • transformátor nakrátko

primárne vinutie je napojené, sekundárne vinutie je skratované, nedovolený stav

  • transformátor zaťažený

na sekundárnom vinutí je záťaž, normálny, prevádzkový stav

Trojfázový transformátor

  • vinutie môže byť spojené:
    • do hviezdy (Y, y)
    • do trojuholníka (D, d)
    • do lomenej hviezdy (Z)

Asynchrónne stroje

  • asynchrónny stroj je točivý el. stroj, ktorý pracuje na princípe elektromagnetickej indukcie, mení mechanickú energiu na elektrickú alebo opačne, pričom otáčky rotora sú menšie ako otáčky magnetického poľa statora
  • zloženie:
    • stator - netočivá časť, tvorí magnetické pole, má statorové vinutie
    • rotor - je to valec s vinutím, ktorý sa otáča vo vnútri statora
  • Princíp:
    • ak na statorové vinutie privedieme striedavé napätie, tak v magnetickom poli statora sa vytvorí magnetický tok, ktorý indukuje v rotorovom vinutí napätie. Pretože rotorové vinutie je skratované, tečie ním indukovaný prúd, ktorý vytvorí magnetické pole a toto magnetické pole pôsobí proti magnetickému poľu statora, preto odpudivá sila roztočí rotor
  • Asynchrónny stroj môže pracovať ako:
    • generátor - ak budeme poháňať rotor napr. vodnou turbínou, potom v statorovom vinutí sa indukuje napätie
    • motor - ak statorové vinutie pripojíme na sieť, tak rotor sa roztočí a môže poháňať ďalší mechanizmus

.

 

Synchrónne otáčky ?) = *+.-

(f- frekvencia - 50Hz, p- počet pólových dvojíc)

Ak sú otáčky rotora menšie ako synchrónne otáčky, ich rozdiel sa nazýva sklzové otáčky ?) − ?

Podiel sklzových a synchrónnych otáčok sa nazýva sklz ? = 1231 × 100%

12

Prevádzkové stavy asynchrónneho motora

  • motor naprázdno - motor je pripojený na sieť, ale na rotore nemá záťaž
  • motor nakrátko - motor je pripojený na sieť ale rotor je zabrzdený
  • motor je zaťažený - motor je pripojený na sieť a na rotore má záťaž

Synchrónne stroje

  • točivý elektrický stroj, v ktorom je indukované napätie priamo úmerné otáčkam, otáčky magnetického poľa statora sú zhodné s otáčkami rotora, t. j. synchrónne otáčky
  • Rozdelenie:
    • alternátory - menia mechanickú energiu na elektrickú (turboaleternátory - poháňané parnou turbínou, hyydroalternátory - poháňané vodnou turbínou)
    • motory - premieňajú el. energiu na mechanickú
    • kompenzátory - synchrónne motory, ktoré pracujú v stave naprázdno - kompenzujú účinník siete

Konštrukcia SS

  • stator - dutý valec zložený z plechov, vystužený rebrami, vo vnútri je upevnený magnetický obvod zložený z elektromagnetických plechov, v ktorých sú drážky a v nich je uložené vinutie z medených vodičov, konce vinutí sú vyvedené na svorkovnicu
  • rotor - je to valec, ktorý sa otáča v statore, môže byť konštruovaný ako:
    • hladký rotor
    • rotor s vyjadrenými pólmi
  • budič - používa sa dynamo namontované na hriadeli alebo polovodičový usmerňovač+ je to vlastne generátor, ktorý privádza prúd do budiacej cievky; budiaca cievka je napájaná na jednosmerný prúd,

Výkony:

-

činný

? = ? × ? × ???? [?]

-

jalový

? = ? × ? × ???? [???]

-

zdanlivý

? = ? × ? [??]

Jednosmerné stroje

  • zariadenie, ktoré pracuje s jednosmerným prúdom
  • každý JS môže pracovať ako:
    • dynamo - generátor
    • motor
  • Rozdelenie:
    • JS s cudzím budením
    • JS s vlastným budením
      • sériové
      • paralelne derivačné
      • zmiešané - kompardné

Konštrukcia JS:

  • stator - vytvára magnetické pole, k nemu je pripojené zberacie ústrojenstvo a svorkovnica
  • rotor - skladá sa z elektromagnetických plechov, ktoré sú navzájom izolované a vinutie je zložené z viacerých cievok, ktorých vývody sa vkladajú do lamiel komutátora
  • komutátor - mechanický usmerňovač, ktorý slúži na zmenu striedavého prúdu na jednosmerný; skladá sa z medených lamiel, na ktoré dosadajú uhlíkové kefy upevnené

k držiaku. Tým, že každá kefa je pripojená k jednému pólu alebo svorke, stále zbiera akoby prúd z vodiča, ktorý je pod severným prípadne južným pólom. Preto vo vonkajšom obvode sa zdá, že prúd preteká stále opačným smerom. Medzi dvoma pólmi elektromagnetu sa otáča závit a jeho konce sú pripojené na lamely komutátora. Pri otáčaní závitu sa v ňom indukuje striedavé napätie, ktoré sa prenáša pomocou uhlíkových kief tak, že kefa spojená s kladnou svorkou zbiera prúd z vodiča, ktorý je pod južným pólom a kefa spojená so zápornou svorkou zbiera prúd z vodiča pod severným pólov. Preto vo vonkajšom obvode je prúd jednosmerný.

Dynamo

  • premieňa mechanickú energiu na jednosmerný prúd
  • je to generátor jednosmerného prúdu

Výroba elektrickej energie

Energetika- je to časť elektrotechniky .ktorá sa zaoberá výrobou a rozvodom el. energie. Elektráreň - je ucelený celok zariadení, v ktorom sa el. energia vyrába premenou z iného druhu energie.

Zdroje z prvotnej energie:

  1. neobnoviteľné-
    • fosílne paliva(uhlie,ropa,plyn)
    • jadrové palivo (urán)
  2. obnoviteľné-
    • voda,vietor,slnečné lúče,
    • geotermálna

Podľa druhu energie delíme elektrárne: tepelné, jadrové, slnečné, veterné, geotermálne, biomasa, a turbínové.

Tepelné elektrárne

  • vyrábajú elektrickú energiu z tepelnej, ktorú získavajú spaľovaním palív, jadrovou reakciou alebo využívajú priamo geotermálnu

Podľa druhu paliva:

  • parné
    • kondenzačné - el. energia
    • tepelné - el. energia + teplá voda
  • plynové tepelné elektrárne
  • jadrové
  • geotermálne

KONDENZAČNÁ PARNÁ ELEKTRÁREŇ

  • spaľuje uhlie alebo ropné produkty
  • pozostáva zo 4 okruhov:

palivo - spaliny - vzduch

  • palivo zo skládky dopravuje dopravný pás, palivo sa čistí a melie na jemný prášok, ktoré spolu s horúcim vzduchom sa vháňa do kotla tu zhorí a vytvorí sa dymový plyn a

voda - para - voda

  • voda sa ohrieva v kotly, premení sa na sýtu paru, v priehrevačisa ešte odparí všetka voda a vznikne ostrá para, ktorá poháňa turbínu,
  • para postupuje do kondenzátora, kde sa skvapalní a späť sa privádza do kotla. chladiaci okruch
  • studená voda z chladiacich veží mení paru späť na vodu. elektrický okruh
  • turbínu, ktorú pohaňa ostrá para je na spoločnom hriadeli s motorom alternátora, v ktorom sa mení mech. energia na el. energiu. Alternátor je pripojený k transformátorovej stanici, kde sa zvýši napätie a to sa odvádza do rozvodnej

-

VOJANY, NOVÁKY..

JADROVÉ ELEKTRÁRNE

  • sú tepelné elektrárne ktoré používajú jadrovú energiu štiepenia alebo zlučovania jadier prvkov.

Existujú 2 spôsoby uvoľňovania jadrovej energie:

1.Jadrová syntéza- je to zlučovanie jadier ľahkých prvkov (vodík) 2.Štiepna reakcia- štiepenie jadier ťažkých prvkov (urán, plutónium)

V jadrových reakciách sa využíva reakcia štiepenia jadier uránu

Pri štiepení jadra sa uvoľňujú aj ďalšie neutróny, ktoré spôsobujú ďalšie štiepenie. Z počtu uvoľnených elektrónov sa vypočítava koeficient rozmnožovania:

k=1 kritický stav, pod kontrolou využívaný v jadrovej elektrárni k < 1 - podkritický stav reťazová reakcia zaniká

k > 1- nadkritický stav, nastáva výbuch

Na riadenie reťazovej reakcie je potrebné rýchle neutróny spomaliť/pohltiť. Urán sa spaľuje v jadrovom reaktore, ktorý pozostáva z:

aktívna zóna - obsahuje palivo

výmenník tepla - potrubie umiestnené v aktívnej zóne moderátor - spomaľuje pohyb neutrónov

regulačné tyče - pohlcujú neutróny, CD, B

reflektor - vracia unikajúce neutróny späť do aktívnej zóny sarkofág - vrstva betónu

JASLOVSKÉ BOHUNICE, MOCHOVCE

VODNÉ ELEKTRÁRŇE

  • vodná energia je najlacnejší a obnoviteľný zdroj, v elektrárni sa využíva pohybová aj polohová energia, ktorá sa mení na elektrickú

delíme ich:

  • Podľa spôsobu prevádzky:
    • prietokové - stavajú sa v rovinných oblastiach, kde je dostatočné množstvo vody, na rieke sa vybuduje hrádza, ktorá zadržiava dostatočné množstvo vody a spúšťa ju do turbíny
    • derivačné - na rieke sa vybuduje pomocný kanál, väčšinou na zákrute rieky
    • akumulačné - na vhodnom mieste sa vybuduje priehrada, ktorá zadržiava vodu počas dňa a využije ju len v čase najväčšej dennej záťaže
    • prečerpávacie - majú 2 nádrže, cez deň sa voda vypúšťa z hornej nádrže a vyrába el. energiu, v noci, menší odber, sa voda prečerpáva naspäť hore
    • prílivové
  • Podľa spádu
    • nízkotlakové - spád do 15m
    • strednotlakové - spád do 100m
    • vysokotlakové- spád nad 100m

Princíp výroby:

  • voda roztáča lopatky turbíny, ktorá je na spoločnom hriadeli s rotorom generátora, v generátore sa mení mech. energia na elektrickú, ....

Najviac na rieke Váh

  • Madunice, Horná Streda, Nové Mesto nad Váhom, Kostolná, Trenčín, Ilava, Dubnica nad Váhom, Považská Bystrica, Bešeňová, Liptovská Mara, .. Dobšiná, Ružín, Domaša
  • Vodné dielo Gabčíkovo - okrem výroby el. energie sa používa aj na iné účely

Rozvod elektrickej energie

  • je to sústava el. zariadení, sú to elektrické stanice a elektrické vedenie
  • úlohou rozvodu elektrickej energie je viesť el. energiu z elektrárni do miesta spotreby čo najefektívnejšie, najhospodárnejšie a bezpečne

Elektrické stanice

  • ucelené zariadenie uzla elektrizačnej sústavy. Obsahuje spínacie, istiace, meracie, automatizačné, dispečerské a oznamovacie zariadenie
  • Rozdelenie podľa prevládajúcej funkcie:
    • transformačné - znižujú alebo zvyšujú napätie
    • spínacie - zabezpečujú rozvod s rovnakým napätím
    • meniarne - slúžia na zmenu striedavého prúdu na jednosmerný
    • kompenzovne - slúžia na kompenzáciu účinníka siete Hlavnou časťou je rozvodňa, ktorá obsahuje:
  • prístroje - výkonové vypínače, odpojovače, uzemňovače, meracie prístroje, meracie transformátory, ochrany, blokovacie a signalizačné zariadenia
  • izolačné zariadenia - priechodky, podperné a závesné izolátory
  • vodiče prípojnice - sú to medené alebo hliníkové pásy, tyče, rúrky, profily alebo laná, ktoré sa upevňujú na izolátory. sú dimenzované tak, aby vydržali dynamické aj tepelné namáhanie pri skrate
  • Rozdelenie rozvodní:
    • rozvodne malého napätia do 50V proti zemi
    • rozvodne nízkeho napätia do 600V proti zemi
    • rozvodne vysokého napätia do 30kV proti zemi
    • rozvodne veľmi vysokého napätia do 171kV proti zemi
    • rozvodne zvlášť vysokého napätia od 300 do 800kV medzi vodičmi
    • rozvodne ultra vysokého napätia nad 800kV medzi vodičmi
  • Najzákladnejšie časti rozvodne:
    • velin - riadiace centrum, sústreďujú sa tu všetky dôležité prístroje na riadenie a kontrolu
    • kancelária
    • telefónna ústredňa
    • akumulátorovňa nezávislý zdroj ..

Elektrické vedenie

  • vedenie slúži na prenos elektrickej energie, môže byť vonkajšie alebo káblové

Vonkajšie vedenie:

  • základné časti:
    • vodiče
    • stožiare
    • izolátory

Vodiče - používajú sa holé, neizolované, väčšinou AlFe laná (hliníkové laná a oceľovou dušou), Sú namáhané mechanicky aj tepelne a musia odolávať poveternostným podmienkam. Montujú sa pod určitým priehybom.

Stožiare - slúžia na podopieranie vodičov a nesenie vo veľkej výške Používajú sa:

  • betónové stožiare - menšie napätia, jednoduché stĺpy
  • oceľové stožiare - na vn a najvyššie napätia, sú rôznych tvarov,
  • drevené - v minulosti

Podľa usporiadania vrchnej časti a usporiadania izolátorov:

  • portál
  • dunaj
  • súdok
  • mačka
  • iné...

Podľa účelu:

  • nosné - nesú vodiče, izolátory sú smerom k zemi
  • výstužné - tvoria pevné body, izolátory sú vodorovne so zemským povrchom
  • rohové - slúžia na zmenu smeru
  • križovatkové - ak vedenie prechádza cez diaľnicu, cestu, alebo sa križujú vedenia Časti stožiara:
  • základ, driek, hlava, priečky,

Každý stožiar musí byť uzemnený - ochrana pred nebezpečným dotykovým napätím v prípade úderu blesku.

Izolátory - zabezpečujú odizolovanie vodičov od kovovej konštrukcie stožiara. Pre napätie 110kV a viac musia mať aj ochranné armatúry.

Materiál izolátorov - keramika, ušľachtilé sklo a umelé hmoty (epoxid, silikóny, EVA materiál...)

Káblové vedenie:

  • používa sa v husto obývaných oblastiach, a všade tam, kde nie je možné stavať vonkajšie vedenie.

Kábel pozostáva:

  • kovový vodič
  • izolácia
  • ochranný obal - chráni kábel pred poškodením, môže byť jednoduchý ako plášť alebo zložený pancier (v extrémnych podmienkach)

Každý kábel je ukončený káblovou koncovkou. Pri vysokonapäťových kábloch sú žily väčšinou duté a prechádza nimi chladiaca látka

Spôsoby ukladania káblov:

  • v budovách
  • v káblových kanáloch
  • v tvárniciach a rúrkach
  • v zemi
  • vo vode

Kábel môže mať 1 alebo viac žíl Podľa spôsobu uloženia žíl môžu byť:

  • symetrické káble
  • koaxiálne kábla (2 žilové)

Elektrická prípojka - časť vedenia, ktoré odbočuje od verejného rozvodu smerom k odberateľovi a je určená na pripojenie odberných el. zariadení.

Elektrické zdroje tepla

Teplo Q - druh energie, jednotkou je J, (Ws)

Teplota - meradlo tepelného stavu, jednotka °C, K (0K = -273,15°C)

Elektrické zdroje tepla:

  • joulovo teplo (Q=R.I2.t); prechodom prúdu cez odporovú súčiastku sa súčiastka zohreje na teplo
  • infra teplo - vyžarujú ho infra žiariče, tie, ktoré vysielajú infračervené lúče, lúče zohrivajú látku v hĺbke
  • elektrický oblúk - horí medzi dvoma elektródami v zionizovanom plyne alebo vzduchu, vzniká pri každom spájaní a rozpájaní kontaktov
  • elektrická iskra - vzniká pri iskrivom výboji striedavého alebo jednosmerného napätia
  • dielektrické - využíva sa na tepelné spracovanie izolantov
  • vírivé prúdy - uzatvárajú sa v rovinách, ktoré sú kolmé na smer magnetického toku
  • hysterézne straty - pri premagnetovaní magnetických materiálov
  • peltierov jav - pri prechode jednosmerného prúdu dvoma rozličnými kovmi sa teplota rozhrania zvyšuje oproti teplote okolia, ak zmeníme smer prúdu, rozhranie sa začne ochladzovať

Šírenie tepla

  • vedením (kondukcia) - v tuhých látkach
  • prúdením (konvencia) - kvapaliny, plyn
  • sálaním - radiácia

Elektrické pece Výhody:

  • jednoduché udržiavanie teploty,
  • väčšia rovnomernosť teploty v celej peci
  • väčšia rýchlosť ohrevu, jednoduchá obsluha
  • čistota ..

Rozdelenie:

  • odporové pece:
    • do 250°C (sušenie vinutia aj celých el. strojov)
    • do 1350°C (tavenie kovov a sklársky priemysel)
    • do 1500°C (tepelné spracovanie kovov)
  • oblúkové pece
    • s oblúkom vstupujúcim do vsádzky (tavenie ocele)
    • s nepriamym ohrevom - oblúk horí nad vsádzkou a teplo sa prenáša sálaním
    • so zakrytým oblúkom - oblúk horí pod povrchom vsádzky
  • indukčné pece (podľa frekvencie)
    • nízkofrekvenčné do 50Hz
    • stredofrekvenčné od 500-3000Hz
    • vysokofrekvenčné nad 3000Hz

Elektrické chladenie

Chladenie:

  • prečerpávanie tepla, ktoré sa odoberá ochladzovanej látke a odovzdáva okoliu
  • môže byť:
    • vzduchom
    • vodou
    • elektrické (pomocou chladiva)

Chladiaci výkon - množstvo tepla odvedené za 1 sekundu Chladivo

  • látka, ktorá sa odparuje pri nízkom tlaku a nízkej teplote Chladiaci systém môže byť:
  • kompresorový
  • absorpčný
  • polovodičový

Chladnička

  • tepelne izolovaná skriňa vychladzovaná chladiacim zariadením
  • najčastejšie sa používa kompresorový chladiaci systém Náuková schéma

Princíp :

  • kompresor nasáva pary chladiva z výparníka, posúvaním piestu naspäť hore ich stlačí a dopraví do kondenzátora, kde sa chladivo skvapalní a teplo odvedie do okolia
  • kvapalné chladivo ďalej postupuje redukčným ventilom do výparníka
  • chladivo expanduje (zväčší svoj objem), pritom sa zníži tlak aj teplota, preto sa steny výparníka ochladia

Polovodičová chladnička funguje na princípe Peltierovho javu

Sieťový napájací zdroj

  • obvod, ktorý na výstupe vyrába napätie vhodné pre spotrebič na vstupe má napätie 230V a frekvenciu 50Hz

Bloková schéma:

T - transformátor U - usmerňovač F1 - filter 1

S - stabilizátor

F2 - filter 2 Z - záťaž

Transformátor

  • elektrický netočivý stroj, ktorý mení hodnoty napätia a prúdu pri nezmenenej frekvencii Usmerňovač
  • je elektrický obvod, ktorý striedavé napätie na jednosmerné
  • Rozdelenie:
    • podľa činnosti:
      • riadené (tyristory)
      • neriadené (diódy)
    • podľa konštrukcie:
      • jednocestné
      • dvojcestné
        • uzlové zapojenie
        • mostíkové zapojenie

Jednocestný usmerňovač neriadený (dióda prepustí len kladnú polvlnu)

Dvojcestný usmerňovač neriadený - mostíkové zapojenie

  • má 4 diódy, usmerní aj kladnú aj zápornú polvlnu
  • kladná polvlna D2-Z-D4
  • záporná polvlna D1-Z-D3

Stabilizátor

  • udržiava konštantné napätie na záťaži pri kolísajúcom napätí zdroja alebo pri zmenách zaťažovacieho prúdu

Vyhladzovacie filtre

  • ďalej upravujú usmernené napätie, zmenšujú zvlnenie
  • 4 skupiny:
  • horno-priepustné
  • dolno-priepustné
  • pásmová priepusť
  • pásmová zádrž

Polovodiče, polovodičové súčiastky

Polovodič - látka, ktorá vedie prúd len za určitých podmienok (zvýšenie teploty, svetla, pridanie prímesí)

Vodivosť polovodičov môže byť:

  • vlastná - zvýšením teploty elektróny získajú energiu a preskočia do vodivostného pásma. Tým spôsobia vodivosť typu N - elektrónová vodivosť. Po elektrónoch zostanú prázdne miesta, ktoré sa prejavia ako kladné diery, spôsobujú vodivosť typu P - dierová vodivosť
  • nevlastná - je spôsobená pohybom elektrónov od prímesí:
    • vodivosť typu N - ak do štvormocného kremíka pridáme päťmocný antimón. Štyri elektróny kremíka a 4 elektróny antimónu vytvoria kovalentnú väzbu, jeden elektrón ostané voľný a tým spôsobí vodivosť - donorová vodivosť
    • vodivosť typu P - ak do štvormocného kremíka pridáme trojmocné indium. Na vytvorenie kovalentnej väzby chýba jeden elektrón, to sa prejaví ako kladná diera - akceptorová vodivosť

PN priechod - rozhranie medzi oblasťou s vodivosťou typu P a vodivosťou typu N, ktoré je vytvorené na tom istom telese

Dióda

  • dvojvrstvová a dvoj vývodová súčiastka s jedným PN priechodom
  • má 2 elektródy P- anóda, N- katóda
  • základná charakteristika diódy je VA charakteristika Vlastnosti diód:
  • prahové napätie - dióda sa otvára (od 0,4 - 1,5V)
  • prierazné napätie - po prekonaní tejto hodnoty dôjde k deštrukcii
  • hraničná frekvencia diódy...

Druhy polovodičových diód:

  • diódy pre sieťové usmerňovače
  • plošná dióda
  • hrotová germániová
  • hrotová germániová so zlatým hrotom
  • stabilizačná dióda

Tyristor

  • Zenerová dióda
  • kapacitná dióda
  • akumulačná dióda
  • PIN dióda
  • Schottkyho dióda
  • štvorvrstvová súčiastka s vnútornou štruktúrou PNPN
  • Rozdelenie:
    • diódový tyristor - má 2 elektródy
    • triódový tyristor - má 2 hlavné elektródy a jednu pomocnú - riadiacu elektródu G
    • tetródový tyristor - má 4 elektródy - 2 hlavné a 2 pomocné
  • používajú sa v regulačných obvodoch na spínanie s možnosťou riadenia

Elektrické súčiastky

Pasívne súčiastky - v obvode nevyrábajú ani napätie ani prúd, patria tu súčiastky: R, L, C

Rezistor

  • elektronická súčiastka, ktorá má v pracovnej oblasti lineárnu VA charakteristiku
  • je to najpoužívanejšia súčiastka, ktorá sa vyznačuje presne stanovenou hodnotou odporu Vlastnosti:
  • menovitý odpor - výrobcom predpokladaný odpor
  • tolerancia menovitého odporu
  • menovité zaťaženie - výkon, ktorý sa za určitých podmienok dokáže premeniť na teplo
  • prevádzkové zaťaženie - najvyššia teplota povrchu súčiastky, pri ktorej ešte nenastávajú zmeny
  • najvyššie dovolené napätie - medzi vývodmi rezistora, pri prekročení sa môže súčiastka poškodiť

Rozdelenie

  • podľa konštrukcie:
    • rezistory s dvoma vývodmi:
      • pevné
      • nastaviteľné
    • rezistory s viac ako dvoma vývodmi
      • rezistory s odbočkou
      • potenciometre
      • reostaty
    • podľa technologického hľadiska
      • drôtové
      • vrstvové

Kondenzátor

  • pasívna súčiastky, ktorej charakteristickou vlastnosťou je kapacita
  • sú to dve platne, medzi ktorými je dielektrikum

Kapacita - schopnosť hromadiť elektrický náboj, jednotka 1F (využívajú sa menšie jednotky)

M

 

? = ?J. ?K. L

Vlastnosti:

  • menovitá kapacita - výrobcom predpokladaná hodnota
  • menovité napätie - pri prekročení sa zničí
  • izolačný odpor - odpor medzi elektródami
  • stratový činiteľ Rozdelenie:
  • konštrukcia:
    • doskové
    • valcové
  • kapacita:
    • pevné
    • nastaviteľné:
      • ladiace
      • dolaďovacie
    • dielektrikum:
      • s papierovým dielektrikom
      • z metalizovaného papiera
      • s plastovou fóliou
      • sľudové
      • keramické
      • elektrolytické

Cievka

  • pasívna súčiastky, ktorá je skonštruovaná tak, aby mala vlastnú indukčnosť
  • môže vyť vyhotovená bez jadra (samonosná) alebo s jadrom Indukčnosť cievky závisí:
  • počtu závitov
  • vlastnosti prostredia
  • geometrického usporiadania
  • jadra cievky

Elektrické svetelné zdroje

Svetlo

  • druh elektromagnetického žiarenia s vlnovou dĺžkou od 380- 780 nm, ktoré je schopné vyvolať zrakový vnem (Maxwellova teória)

Svetelné zdroje delíme:

1.) prírodné

2.) umelé Osvetlenie

  • použitie svetelného zdroja na dosiahnutie viditeľnosti EL. ZDROJE SVETLA delíme:

1.) žiarové zdroje (teplotné) - žiarovka 2.) výbojové zdroje - výbojky

Svietidlo - zdroj svetla spolu s prídavným zariadením na pripevnenie Tienidlo - zabezpečuje usmernenie svetelného toku, zabraňuje oslneniu Žiarovka

  • druh elektrického svetelného zdroja, v ktorom sa svetlo vytvára žeravením tuhého telesa prechodom elektrického prúdu.
  • len časť príkonu spotrebuje na svetlo. 92% energie je ako
  • Pôvodné Edisonove žiarovky mali uhlíkové vlákno, dnes sa zvyčajne využíva volfrám, ktorý lepšie odoláva vysokým teplotám.
  • vlákno je stočené do špirály (špirála je dlhá približne 2cm, po roztiahnutí má vlákno takmer meter).
  • Prechodom elektrického prúdu sa rozžeraví na 2500 °C, kedy volfrám emituje biele
  • Aby vlákno nezhorelo, je umiestnené v sklenenej banke, z ktorej je vyčerpaný

Vákuum je nahradené inertným plynom pod nízkym tlakom napr. argón Štandardné žiarovky sa vyrábajú v hodnotách príkonu 25, 40, 60, 75, 100 a 150 wattov (W) Závity:

  • Edisonov závit E 27 alebo E
  • bajonet
  • napichovačky

Sklenená banka, Náplň: zriedený inertný plyn, Volfrámové vlákno, Prívodný drôt, Prívodný drôt, Nosný drôt, Sklenená nosná konštrukcia, Spoj prívodu a závitu, Závit do objímky, Izolácia, Spodný kontakt do objímky

Výbojka

  • po pripojení na zdroj el. energie vznikne medzi elektródami elektrický výboj, ktorý zapáli plyn a ten potom horí. Na zapálenie plynu potrebujeme tzv. zápalné napätie, potom sa napätie znižuje

Delenie:

  • výbojka plnená plynom, napr. neónová výbojka („neónka“), xenónová výbojka, vodíková výbojka, svietiaca rúrka („neónová trubica“), tlejivka
  • výbojka plnená kovovými parami, :
    • halogenidová výbojka
    • ortuťová výbojka – vrátane bežne používaných osvetľovacích žiariviek a kompaktných žiariviek
    • sodíková výbojka

Sodíková výbojka

  • je druh výbojky, ktorá používa elektrický výboj v prostredí sodíkových výparov na výrobu
  • Existujú dva varianty týchto výbojok: nízkotlakové a vysokotlakové.
  • Sodíkové výbojky spôsobujú menej svetelného znečistenia ako ortuťové výbojky.
  • po zahriatí vytvárajú žlté alebo oranžové svetlo

Bezpečnosť a ochrana zdravia

Elektrické zariadenie

  • zariadenie, ktoré k svojej činnosti alebo pôsobeniu využíva účinky el. alebo el. mag. javov

Elektrická inštalácia

  • zostava vzájomne spolupracujúcich el. zariadení, ktoré slúžia na výrobu, prenos, rozvod a premenu el. energie

Spotrebič

  • zariadenie, ktoré premieňa elektrickú energiu na iný druh energie

Živá časť

  • časť el. zariadenia, ktorá je určená na vedenie elektrického prúdu, pri normálnej prevádzke je pod napätím

Neživá časť

  • vodivá časť el. zariadenia, ktorá pri normálnej prevádzke nie je pod napätím, ale pri poruche sa môže stať živou časťou

Dotykové napätie

  • napätie, ktoré sa objaví pri poruche izolácie medzi časťami súčasne prístupnými dotyku, t. j. vznikne medzi dvoma bodmi ľudského tela, ktoré je zasiahnuté el. prúdom

Nebezpečné dotykové napätie

  • hodnota dotykového napätia, ktoré spôsobí úraz el. prúdom

Úraz el. prúdom

  • nastane ak človek sa stane súčasťou vodivého a uzavretého obvodu
  • môže nastať:
    • jednopólovým dotykom
    • dvojpólovým dotykom
    • priblížením k vedeniu

Účinky el. prúdu závisia od:

  • veľkosti a druhu prúdu:
    • striedavý prúd je 3- krát nebezpečnejší ako jednosmerný
    • prah vnímania:
      • jednosmerný do 20 až 25 mA
      • striedavý do 5 mA
    • hranica znesiteľnosti
      • striedavý prúd od 5 mA do 10 až 100 mA podľa dĺžky trvania
      • kŕče sa dajú ovládať
    • hranica fibrilácie
      • do 500mA problémy s dýchaním, neovládateľné kŕče
    • odporu organizmu
      • najväčší odpor má tuková vrstva a koža, potom kosti, šľachy a svalstvo
      • najmenší odpor má cievny a nervový systém
      • vysoký odpor má suchá pokožka
    • cesty vstupu a dráhy prechodu
      • najnebezpečnejšia cesta (popri srdci)
    • trvanie kontaktu s el. prúdom a bezpečnosť prostredia

Prvá pomoc:

  • vyslobodenie postihnutého z obvodu el. prúdu
  • kontrola životných funkcií
  • resuscitácia
  • privolanie pomoci
  • ošetrenie druhotných zranení

Viď. dokument nižšie. 

Dodatočný učebný materiál si môžeš pozrieť v dokumente PDF kliknutím na nasledujúci odkaz:
Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Odporúčame

Prírodné vedy » Fyzika

:: KATEGÓRIE – Referáty, ťaháky, maturita:

Vygenerované za 0.060 s.
Zavrieť reklamu