Laboratorijske vježbe 100%

Презентација на тему: "Laboratorijske vježbe 100%"— Транскрипт презентације:

1 Laboratorijske vježbe 100%
Predavanja 50% Auditorne vježbe 50% Laboratorijske vježbe 100% Kolokviranje laboratorijskih vježbi  potpis ZIMSKI ISPITNI ROK usmeni prema PEX 2 od 2 OEE1 i OEE2 4 od 8 OSTALI ROKOVI Zadaci Teorija PEX 2 od 2 OEE1 i OEE2 4 od 8

2 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

3 Podjela materijala prema potrebnoj energiji za oslobađanje elektona
Gibanje elektrona i šupljina u materiji slobodni elektron “vanjska” energija šupljina Podjela materijala prema potrebnoj energiji za oslobađanje elektona - vodiči (mala) - poluvodiči - izolatori (velika - proboj)

4 Generiranje potencijala
Generatori stvaraju razliku električnog potencijala (pretvaranje energije) - termoelektrični (termoparovi) - elektrodinamski (gibanje vodiča u magnetnom polju) - kemijski (elektroilitička disocijacija) - mehanički (trenjem izolacijske površine) - elektromegnetnim zračenjem (fotočelije) razlika električnih potencijala  električni napon  kretanje nabijenih čestica (struja)

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

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

7 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

8 Ohmov zakon Strujni krug

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

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

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

12 Mješovito spajanje otpora
Proširenje mjernog područja voltmetra vrijednost R’ za proširenje mjernog područja

13 Proširenje mjernog područja ampermetra
vrijednost R’’ za proširenje mjernog područja

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

15 Wheatstoneov most ravnoteža mosta

16 Strujna gustoća nejednolika raspodjela strujne gustoće

17 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

18 Joulov zakon Rad U - napon u V  - struja u A t - vrijeme u s Snaga
uz korištenje Ohmovog zakona imamo 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

19 ELEKTRIČNA STRUJA KROZ TEKUĆINE
Elektrolitička disocijacija čista destilirana voda izolator otopine kiselina, lužina ili soli = elektroliti  pozitivni i negativni ioni  vođenje struje elektroliza = stvaranje pozitivnih i negativnih naboja pod djelovanjem električnog polja elektrolitička disocijacija = stvaranje pozitivnih i negativnih iona bez električnog polja disocirana tekućina sadrži pozitivno (kationi) i negativno (anioni) nabijene ione kationi - metali, vodik anioni - nemetali (kiselinski ili lužinski ostatak - SO4, OH) ion najviše toliko naboja kolika je valentnost ( ) tog iona ioni u pokretu = struja n - broj iona  - valencija e - elementarni naboj elektrona (1, C)

20 struja iona  prijenos mase
m1 - masa iona u kg t - vrijeme u s e - električki naboj jednog iona kg elektrokemijski ekvivalent iona Faradayev zakon - ukupna prenesena masa elektrodi A - elektrokemijski ekvivalent u kg/C Q - električni naboj u C, izlučena masa prolazom struje kroz elektrolit proporcionalna je elektrokemijskom ekvivalentu i količini elektriciteta

21 prijenos mase - presvlačenje metalom (galvanizacija)
- elektroliza (iz glinice Al; čisti bakar) izlučena masa u molima (metali  gram-atomimi, spojevi  gram-molekule) jedan mol (količina tvari) = masa u gramima (jednaka molekularnoj težini)  uz isti broj molekula svaki mol prenosi istu količinu elektriciteta (naboj od jednog elektrona po molekuli)  1 mol može prenjeti a to je Faradayeva konstanta Tu količinu elektriciteta nazivamo farad (F), gdje je 1F = C (Broj molekula u molu određen je Avogadrovim brojem N = 6, )

22 Elektrokemijski elementi - primarni
razlika elektrokemijskog potencijala različitih materijala otvoreni strujni krug razlika elektrokemijskog potencijala istih materijala

23 Elektrokemijski elementi - sekundarni
polarizacija anoda (-SO2 ) katoda (+H2 ) izvor (W) kao različiti materijali

24 elektrokemijski izvori električne energije
primarni elementi - suzbijanje polarizacije (nereverzibilna) - vijek trajanja sekundarni elementi - polarizacija (reverzibilna) stvara razliku potencijala (akumulatori) polarizacija - punjenje depolarizacija - pražnjenje

25 prazan gustoća = 1,1 g/cm3 pun gustoća = 1,285 g/cm3
Olovni akumulatori PUNJENJE anoda PbSO4 +SO4 + H2O  PbO2 + 2H2SO4 anoda+katoda PbSO4 +H2SO4 + 2H2O + PbSO4  PbO2 + 3H2SO4 + Pb katoda PbSO4 +2 H  Pb + H2SO4 PbSO4 prazan gustoća = 1,1 g/cm3 pun gustoća = 1,285 g/cm3 U=Eo+pRa

26 PRAŽNJENJE anoda PbO2 + 2H + H2SO4  PbSO4 + 2H2O anoda+katoda PbO2 + H2SO4 + Pb  2PbSO4 + 2H2O katoda Pb + SO4  PbSO4 pun gustoća = 1,285 g/cm3 prazan gustoća = 1,1 g/cm3 Ipr=Eo/(R+Ra)

27 Alkalni akumulatori (Fe) PUNJENJE U=Eo+ IpRa (Fe)
anoda 2Ni(OH)2  2Ni(OH)3 katoda Cd(OH)2  Cd ili Fe(OH)2  Fe anoda + katoda 2Ni(OH)2 + KOH+Cd(OH)2  2Ni(OH)3 + KOH + Cd ili 2Ni(OH)2 + KOH+Fe(OH)2  2Ni(OH)3 + KOH + Fe

28 PRAŽNJENJE (Fe) Fe U=Epr- IprRa Fe (OH2)
anoda 2Ni(OH)3  2Ni(OH)2 katoda Cd  Cd(OH)2 ili Fe  Fe(OH)2 anoda + katoda 2Ni(OH)3 + KOH + Cd  2Ni(OH)2 + KOH + Cd(OH)2 ili 2Ni(OH)3 + KOH + Fe  2Ni(OH)2 + KOH + Fe(OH)2 U=Epr- IprRa kalijeva lužina - izvor iona za provođenje struje – nema promjene gustoće

29

30