STRUKTURA ATOMA elektroni e=-1,602·10-19 C (As) me=9,107·10-31 kg potrebne za oslobađanje elektona valentna ljuska protoni + neutroni mp=1837me slobodni elektroni e=+1,602·10-19 C (As) vodljivost mp=1,6729·10-27 kg atom s neuravnoteženim nabojem - ion

prema potrebnoj energiji za oslobađanje elektona: Gibanje elektrona i šupljina u materiji slobodni elektron “vanjska” energija šupljina prema potrebnoj energiji za oslobađanje elektona: - vodiči (mala) – obiluju slobodnim elektronima - poluvodiči – (ovisi o temperaturi kod čistih poluvodiča) - izolatori (velika) – jako malo slobodnih elektrona (proboj)

Definicija električne struje: U čvrstim tvarima – usmjereno gibanje slobodnih elektrona od mjesta viška elektrona prema mjestu manjka elektrona U tekućinama i plinovima – usmjereno gibanje iona Tehnički smjer struje - smjer struje kakav se pretpostavlja pri rješavanju strujnih krugova. STRUJA TEČE OD POZITIVNOG PREMA NEGATIVNOM POLU IZVORA. Stvarni smjer struje – smjer kretanja elektrona kroz vodiče SUPROTAN OD TEHNIČKOG SMJERA STRUJE PREMA NEGATIVNOM POLU IZVORA.

Generiranje potencijala razlika električnih potencijala  električni napon  kretanje slobodnih elektrona (struja) električni generatori stvaraju razliku električnog potencijala Generiranje potencijala - termoelektrični jednaki materijali na različitim temperaturama različiti materijali na istoj temperaturi Primjer: Al/Cu spojnica - elektrodinamski (gibanje vodiča u magnetnom polju) - kemijski (elektrolitička disocijacija) - mehanički (trenjem izolacijske površine) - elektromagnetnim zračenjem (fotoćelije)

kretanje nabijenih čestica, slobodnih elektrona, (struja) ovisi o karakteru i obliku napona istosmjerni tok izmjenični tok

ELEKTRIČNE STRUJE ELEKTRIČNA STRUJA KROZ VODIČE - metale Električni otpor - specifični električni otpor (za materijal duljine 1m i presjeka 1 mm2) “suprotstavljanje protoku struje” jedinica stara definicija (Hg duljine 1,06246m i presjeka 1 mm2 pri 0°C) električni otpor općenito - l - duljina vodiča u m S - presjek vodiča u mm2 - specifična električna vodljivost (za materijal duljine 1 m i presjeka 1 mm2) “koliko dobro vodi struju” električna vodljivost općenito -

temperaturni koeficijent otpora specifični otpor pri temperaturi  specifični otpor pri temperaturi 20°C R - otpor pri temperaturi  R - vrijednost otpora pri početnoj temperaturi  - razlika temperature  - temperaturni koeficijent otpora ovisnost otpora vodiča o temperaturi supravodljivost

Simboli i njihovo značenje

Ohmov zakon uz prema slijedi izvedena jedinca za volt Strujni krug

II. (naponi u zatvorenim petljama) Kirchhoffovi zakoni I. (struje u čvorovima) II. (naponi u zatvorenim petljama)

strujni krug s izvorom i trošilom električne energije u normalnim uvjetima rada kratki spoj u strujnom krugu izvora s trošilom električne energije

Spajanje otpornika Serijsko spajanje otpornika prema II. KZ slijedi Paralelno spajanje otpornika prema I. KZ slijedi odnosno ili preko vodljivosti

Mješovito spajanje otpornika Proširenje mjernog područja voltmetra vrijednost R’ za proširenje mjernog područja za mjernu pogrešku do 5 %  R’  mjerna pogreška

Proširenje mjernog područja ampermetra vrijednost R’’ za proširenje mjernog područja mjerna pogreška

Mjerenje otpora U-I metodom mjerenje malih otpora tada je odnosno te je mjerenje velikih otpora tada je ?????

Wheatstoneov most ravnoteža mosta Primjeri korištenja: Nul metode – za mjerenje nepoznatog otpora, induktiviteta, kapaciteta, impedancije Mjerenje deformacija elektrootpornim trakama (jedna ili više, spojena u Wheatstoneov most) Mjerenje temperature – osjetilu se mijenja otpor s temperaturom

Strujna gustoća nejednolika raspodjela strujne gustoće U žici valjkastog oblika strujna gustoća je jednolika – paziti na ograničenje za vodič

X - udaljenost od uzemljivača točkasto uzemljenje J;DU x JX - strujna gustoća  - struja uzemljivača X - udaljenost od uzemljivača pad napona izražen strujnom gustoćom za uzemljivač oblika kugle polumjera r otpor napon koraka

Joulov zakon Rad U - napon u V  - struja u A t - vrijeme u s Snaga uz korištenje Ohmovog zakona dobiva se Joulov zakon Proizvedena toplina razmjerna je kvadratu struje, električnom otporu i vremenu prolaza struje kroz otpor. za vodiče vrijedi uz Snaga (gubici) su proporcionalni kvadratu strujne gustoće (zagrijavanje u normalnom radu i tijekom greške)