Skupen naslov e-pošte

1. Skupen naslov e-pošte • fpp.pttl@gmail.comza sporočila vsem • Z dropboxa si: • (obvezno) natisnite predloge za vaje • (neobvezno) preglejte teme za IZD in začnete s pripravo • (priporočam) študirajte izbrano literaturo

2. Vaje • Računske: primeri za DN2 in DN3 • Laboratorijske (od 10. marca): • Skupina nad 15 študentov ne more naenkrat v laboratorij. • V večjih skupinah bo način izvajanja vaj bolj odvisen od vaše priprave kot v manjših. • uvrstitev v posamezno skupino je deloma odvisna od vaše udeležbe na vajah Informatika.

3. Laboratorijske vaje AP • Ponedeljek • 1.6: 10:30-12:05 • 1.1: 12:10-13:45 • 1.3: 13:50-15:25 • Četrtek • 1.2: 11:20-12:55 • 1.5: 13:00-14:35 • 1.4: 14:40-16:15 • DOGOVOR • NATISNITE si predloge na dropboxu.

4. S pomočjo merjenja kapacitivnosti zaznavamo tudi prisotnost ledu

5. Vprašanja in odgovori • Kako sta Coulombov zakon in elektrostatika uporabna v prometni stroki? • MEMS, senzor za odpiranje varnostnega meha, merilnik prisotnosti ledu • Kako se prenaša napetost z enega na drugo telo? • naboji potujejo z višjega (kjer je absolutno več V) na nižji potencial (kjer je absolutno manj V); vsaka 2 kV večja napetost podaljša iskro za 1mm (rel. vl.=0) • Če se pet ljudi prime za roke, prvi pa se dotakne električnega pastirja - koga najbolj strese? • stik z žico el. pastirja pod napetostjo povzroči neprijeten krč, ki si ga živali praviloma bolj zapomnijo kot ljudje • ob statični razelektritvi so toki majhni in hitro prenehajo (el. naboj, ki potuje po koži vzdraži le kožne živce), • pri el. pastirju pa so tokovi večji in stalni – 100μs in do 10 kV impulzi se ponavljajo, lahko vzbujajo celo krčenje mišic, ker ob toku skozi telo prideta konca mišic na tej poti na različna potenciala • na videz spontanemu krčenju mišic je Galvani rekel živalska elektrika, nato pa so ugotovili, da pritisnjena napetost vzbuja živec, ki ukazuje krčenja

6. Sprehod po poglavjih • Elektrostatika • Električna napetost nastane zaradi: • prenašanja naboja. Naboj se običajno prenaša s pomočjo trenja in se kopiči na površini teles. Elektrostatika (ES) najvišje U, I=0 (stanje tik pred strelo). • (ED) kemijskih reakcij med snovmi. Reakcija steče, ko postavimo prevodnik med reagenta (baterije) • (ED) elektromehanskih pojavov. Električna napetost nastane v tuljavi, ki se vrti v magnetnem polju. (električni generatorji v elektrarnah, vozilih..) • (EM) elektromagnetnih pojavov. Električna napetost nastane v tuljavi v spreminjajočem se magnetnem polju. (transformatorji, radio, RFID, ..)

7. Q I U U Elektrostatika • Dvopolni elementi električnih vezij: v čem je razlika med kondenzatorji in upori? Dielektrik preprečuje prevajanje toka, tok skozi upor teče. • Če napetost na kondenzatorju višamo, tok steče šele, ko nastane preboj • Linearnost karakteristik elementov: če povečujemo eno veličino, se sorazmerno poveča še druga

8. Sprehod po poglavjih • Elektrostatika • Elektrodinamika • Elementi električnega tokokroga • Veriga generiranja, transformiranja in uporabe električne energije • Osnove digitalne elektronike • Osnove telekomunikacij

9. I .. tok (A) J .. tokovna gostota (A/m2) F .. sila (N) Elektrodinamika • Električni tok:količina naboja se v nekem območju spremeni za 1 kulon (= 1As) v 1 sekundi, tako zaznamo tok 1 amper (1A) • Tokovna gostota J • Jakost električnega toka I(ploskovni integral) • Materiali prevajajo (tokovi v kovinah, plinih, kapljevinah) zaradi električnega toka – se grejejo • galvanski toki vsepovsod (baterije, korozija) • kratek stik – kaj je to? • Električni tok povzroči magnetno polje • Med dvema tokoma zaznamo silo F • če sta toka I1 in I2 v vodnikih, ki sta dolga l, razmaknjena za d, vmes je vakuum, ki ima permeabilnost μ0 .. 4π10-7N/A2 Biot-Savartov zakon

10. R .. upornost (Ω) ρ .. spec. upornost (Ωm) γ .. spec. prevodnost (Sm) P .. moč (W) W .. energija (Ws) I U l Elektrodinamika • Iz elektrostatike v elektrodinamiko namesto (visokih) napetosti brez tokov, se pojavijo napetosti, ki poženejo toke • Ohmov zakon(v izvorni obliki) • Električna upornost R izražena na dva načina • Koliko znašajo upornosti v zabavni elektroniki? • enosmerni tokovi -> upornost R, izmenični tokovi -> impedanca Z (4Ω, 8 Ω) • Moč P • 1zW (10-21 W, 1 zeptovat, povprečna moč radijskih signalov s sonde pri planetu Jupiter, ko pridejo na Zemljo, da zaznamo tako šibek signal, rabimo70-metrsko anteno) • 1pW (10-12 W, moč človeškecelice) • 130 W (130W, največja moč, ki jo rabi Pentium 4 več) • 12,2 MW (12,2 106 W, moč, potrebna za pogon potniškega vlaka Eurostar z 20 vagoni (proga: London-Pariz-Bruselj)) • 676 MW (676 106 W, največja moč JE Krško)

11. R .. upornost (Ω) ρ .. spec. upornost (Ωm) P .. moč (W) W .. energija (Ws) l Elektrodinamika • Joulov zakon: električna energija (Pt=UIt=U2/R t) se pretvori v toploto (mc_pΔT) • Koliko se segreje žica ΔT, če jo priključimo na U = 3 kV? • Izmislimo si podatke o žici in času! • R=1Ω, baker(spec. upornost ρ = 0,0175 Ω mm2/m, gostota 8960 kg/m3, spec. toplota c_p = 8960 J /kg K)standardni preseki žic: S=1,5 mm2, S=2,5 mm2 in S=4,0 mm2 • čas, kolikor teče tok zaradi U po žici t = 0,1 s • rezultati ΔT(S=1,5 mm2) = 2056 °C (! tališče bakra 1084 °C) Δ T(S=2,5 mm2) = 740 °C ΔT(S=4,0 mm2) = 289 °C

12. Elektrodinamika • Dva Kirchoffova izreka • poskus z dvema žarnicama • podatek o moči : kako močno sveti • ZANKA: zaporedna vezava žarnic • VOZLIŠČE: vzporedna vezava žarnic

13. vozlišče R123 R23 + zanka Izvor enosmerne napetosti Izračunajte U, I in P • U0 = 10 V • R1 = 1 Ω • R2 = 2 Ω • R3 = 3 Ω R2 R1 R3 I0 U0

14. Po predavanju • 14 dni za DN2 in DN3 • doslej zakoni: Coulomb, Ohm, BiotSavart, Joule, dva Kirchoffova izreka • Naslednjič: napetostni izvori, enosmerni in izmenični tok, (impedanca, fazni kot)