Kondenzátor

A képen láthatók szerint tegyünk egymás mellé két azonos méretű fémlemezt. Annyira közel, hogy a méretükhöz képest a köztük lévő távolság nagyon kicsi legyen. A két lemezlapra különböző, de ellentétes előjelű töltést juttatunk úgy, hogy feszültséget adunk rá az ábra szerint. Ezeknek a töltéseknek a lemezlap A felületén az eloszlásuk egyenletes, ezt felületi töltéssűrűségnek hívjuk és szigma-val jelöljük. A két lemezlap között kialakuló villamos térerősség állandónak tekinthető, ha a rájuk adott U feszültség nem változik. Elmondható, hogy a két párhuzamos, egymástól d távolságra lévő lemez között kialakuló homogén villamos térerőssége…

Tovább

Ellenállás hálózatok eredő ellenállása

Párhuzamos kapcsolás

Korábbi fejezetekben megismertük az elektromos ellenállás fogalmát és a rá vonatkozó egyenleteket, képleteket. Ezeket az áramköri elemeket, alkatrészeket soros, párhuzamos és vegyes kapcsolásban is összeköthetjük. Ezekben az esetekben a hálózat egy pontjáról nézve az ellenállások értékeinek eredőjét ki tudjuk számolni. Hogyan? Soros kapcsolás eredő ellenállása Ebben az esetben az áram az ellenállásokon egymás után folyik át. Sorban halad végig az ellenállásokon. Ebből már érezni, hogy minden ellenállás hátráltató hatását le kell küzdenie az áramnak. Ugyan annak az áramerősségnek, tehát az áramerősség minden sorban kapcsolt ellenálláson egyező értékű. A leküzdendő akadályok…

Tovább

Kirchhoff törvények

Kirchhoff II. törvénye

1845-ben Robert Gustav Kirchhoff írta le először az elektronika két fontos törvényét. Kirchhoff I. törvénye Ebben az elektromos töltések megmaradásáról ír. Ha egy áramkörben elágazás van ott csomópont keletkezik. Ez a csomópont egy elektromos (galvanikus) kötés. Ebbe az elektromos áram befolyik és ki is folyik. Kirchhoff I. törvénye azt mondja ki, hogy egy csomópontba befolyó és kifolyó áramok erőssége egyenlő. Nézzünk egy példát: A képen látható csomópontba befolyik az I1 és I3 áram, az I2 pedig kifolyik. Ez alapján felírható, hogy Kirchhoff II. törvénye Hurok törvénynek is mondják, de most…

Tovább

Áramkör részei

Az elektromos, villamos szakma az áramkörökkel foglalkozik az esetek többségében. Mi az áramkör? A magyar nyelv egy nagyon szép, leíró nyelv, ezért az áramkör szó jelentését vizsgálva egyértelmű, hogy az áram által bejárt körről van szó. Az a kör, amit az elektromos áram megtesz, amikor kilép az áramforrás egyik sarkából és visszatér a másikba. Minden áramkörben van legalább egy energiaforrás (feszültség-, áramforrás), vezetékek, amiben a töltéshordozók tudnak haladni és alkatrészek, mint pl. az eddig tanultak közül az ellenállás. De alkatrész lehet a kondenzátor, a tekercs, tranzisztor, dióda, stb. Ha töltések…

Tovább

Elektromos ellenállás

Ellenállás

Előzőekben megismertük az áramerősség és a feszültség fogalmát. Az anyagok elektromos árammal szembeni ellenállását elektromos (villamos) ellenállásnak nevezzük és R (rezisztancia) betűvel jelöljük. A töltések a feszültség hatására kezdenek el áramlani. Minél nagyobb a feszültség, annál több töltés kezd el áramlani, amit a vezető anyaga, illetve az ellenállás nevű alkatrész gátol. A három jellemző (U feszültség , I áramerősség, R ellenállás) közötti kapcsolatot az alábbi egyenlet jellemzi. Bármely anyag ellenállása 1 Ω, ha 1 V feszültség hatására 1 A áram folyik rajta keresztül. Az R ellenállás reciproka a G vezetés,…

Tovább

Elektromos áram

Korábbi fejezetekben írtam az elemi töltésekről (proton, elektron) és az ezek alkotta, töltéssel rendelkező részecskékről. Összefoglaló néven ezeket töltéshordozónak hívjuk. Megismertük, hogy a villamos tér hatására a töltések elmozdulnak, rendezett mozgást végeznek. A töltéshordozók rendezett mozgását elektromos, villamos áramnak nevezzük. Az áramlás sebessége függ az anyagtól, a keresztmetszetétől a mozgást előidéző villamos tér nagyságától és a hőmérséklettől. A sebesség a fénysebesség 0.5-0.9-szerese között változhat a fentiek függvényében. Belátható, hogy a töltések nagyobb sebességénél a vezető keresztmetszetén időegység alatt több töltéshordozó áramlik át. Ennek az áramlásnak a leírására használják a villamos…

Tovább

Villamos tér, feszültség

Villamos tér

Villamos térről akkor beszélünk, ha a térbe helyezett villamos töltésre F erő hat. Ezt az F erőt egy Q egységnyi töltésre vetítve, az egységnyi töltésre ható erőt villamos térnek, villamos térerősségnek nevezzük. Jele: E. Egy E villamost térbe helyezett Q töltésre F=Q*E erő hat. Az erő és az villamos tér is vektormennyiségek, tehát nem csak nagyságuk, hanem irányuk is van. Ha az E villamos tér hatására egy Q töltés elmozdul, akkor a tér W munkát végez. Fentebb leírtam, a töltésre ható erő egyenesen arányos a töltés nagyságával, tehát a villamos…

Tovább

Coulomb törvénye

Coulomb törvény

Charles-Augustin de Coulomb 1875-ben kidolgozta az elektrosztatika törvényeit. Ezt manapság Coulomb törvényei néven ismerjük. 1874-ig senki nem ismerte az elektromos töltés mértékegységét. Ekkor Coulomb sok kísérletet végzett tömegpontok közötti kölcsönhatással, amit az inverz négyzetes törvény ír le. Azaz a távolság négyzetétől függ a kölcsönhatás. Ez alapján Coulomb törvénye: Első törvénye Az azonos töltésű részecskék taszítják, az ellentétes töltésűek vonzák egymást. Második törvénye Az elektrosztatika második törvénye kimondja, hogy a két pontszerű töltés között fellépő erő egyenesen arányos a töltések szorzatával és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével. ahol: F: erő…

Tovább