*Componente i circuite pasive - CCPCursul 2Curs introductivhttp://www.ael.utcluj.ro/ORGANIZARE/discipline_PI.HTML

*CuprinsMrimi electriceTopologia circuitelor electriceLegea lui Ohm

*Mrimi electriceTensiunea electric reprezint diferena de potenial electric dintre dou puncte. Se msoar n voli [V]. Notaii: u sau v. Tensiunea apare ntre bornele componentelor.Curentul electric reprezint o deplasare ordonat a sarcinilor electrice. Se msoar n amperi [A]. Un curent de 1 A reprezint transferul unei sarcini de un coulomb prin seciunea conductorului pe durata unei secunde. Se noteaz cu i. Curentul curge, trece, prin bornele componentelor. Curentul electric apare numai prin materialele care au proprieti conductoare.ntr-un circuit apare curent numai dac exist o cale conductoare nchis (bucl).

*Mrimi electriceProdusul dintre tensiune i curent reprezint putere (electric). Se msoar n wai [W].Puterea furnizat sau consumat de un circuit n unitatea de timp reprezint energie electric. Se msoar n jouli [J]. n msurarea energiei furnizate de reeaua electric se folosete unitatea [kWh]. Pentru informaii suplimentare consultai:http://scienceworld.wolfram.com/http://www.megaconverter.com/Mega2/

*Sensurile convenionale pentru tensiune i curentSensul convenional al tensiunii electrice dintre dou puncte este sensul orientat de la punctul de potenial mai ridicat spre punctul de potenial mai sczut.Sensul convenional al curentului electric este sensul micrii ordonate a unor purttori mobili de sarcin electric pozitiv care ar produce acelai efect ca micarea purttorilor mobili care formeaz de fapt curentul electric considerat.

*Sensuri pozitive arbitrare pentru tensiune i curentnainte de analiza unui circuit nu cunoatem sensurile convenionale ale tensiunilor i curenilor.De aceea, naintea scrierii relaiilor ce descriu funcionarea lui, se fixeaz pentru fiecare element de circuit un sens pozitiv arbitar ales pentru curent i un sens pozitiv arbitrar ales pentru tensiunile dintre dou puncte.Aceste sensuri se figureaz prin sgei distincte ca n figura alturat.

*Asocierea sensurilor pozitive arbitrareConvenia circuitelor receptoare sau consumatoare

Convenia circuitelor generatoare

*Circuit generator i circuit receptorDac asocierea care se face corespunde funcionrii reale a elementului de circuit atunci puterea calculat la bornele elementului este pozitiv ceea ce nseamn c circuitul generator cedeaz sau debiteaz putere electric, iar circuitul receptor absoarbe sau consum putere. (De exemplu, este evident c n cazul unei rezistene aceast putere poate fi numai consumat).Puterea instantaneePuterea medie

Msurarea mrimilor electrice*Folosirea unui voltmetru pentru msurarea tensiunii ntre punctele ABFolosirea unui ampermetru pentru msurarea curentului ce parcurge traseul dintre cele doua circuite

*Surse idealeAplicarea mrimilor electrice n circuite poate fi simbolizat prin introducerea unor elemente de circuit numite surse de tensiune sau surse de curent.Sursa ideal de tensiune este un element de circuit care are tensiunea de la borne independent de curentul prin borne.Sursa ideal de curent este un element de circuit care este strbtut de un curent independent de tensiunea pe care o are la borne.

*Simbolurile standardizate pentru sursele idealeUneori alturi de simbolul sursei mai apare un simbol care arat natura (forma) semnalului generat.

Alte simboluri standardizate

*Observaie important!Urmtoarele interconectri sunt interzise n schemele electrice:Surse ideale de tensiune n paralelSurse ideale de curent n serieSurse ideale de tensiune cu bornele n scurtcircuitSurse ideale de curent cu bornele n gol

*Modelul surselor realeSurse ideale de tensiune sau curent nu exist n practic. Ele sunt utilizate pentru a descrie comportarea surselor reale ca n figurile alturate. Bornele AB reprezint bornele de ieire din cele dou tipuri de surse reale, iar RO modeleaz rezistena intern sau de ieire a surselor.

*Cine produce tensiune electric?1.5 V9 V13,500 VCiva voliCiva millivoli cnd este activat sinapsa

*Sursa de tensiune tipic din laborator

Poate furniza tensiuni pna la 10 VBorna roie (+) iborna neagr (-) sunt echivalente cubornele unei baterii.Tensiunea este reglabildin acest butonTerminalul alb esteconectat la pmntare avnd rol de protece

*Msurarea tensiunilorTensiunile se pot msura cu un multimetru Se conecteaz borna Vla borna roie a sursei Se conecteaz borna COM (comun) la borna neagr a sursei Se citete tensiuneaSe seteaz multimetru pentru msurarea tensiunilor+2.62

*ExerciiuModificm sursa s furnizeze 3.2 V. Ce va arta multimetrul n urmtoarea situaie?

*Topologia circuitelor electriceInterconectarea unui set de componente elctrice/electronice se numete reea sau schem electric/electronic.Prin nlocuirea componentelor din schema electronic cu elemente de circuit (ce descriu proprietile electrice ale componentelor) se obine circuitul electric/electronic echivalent.Fiecare tip de element de circuit se individualizeaz prin funcia pe care o realizeaz ntre tensiunea la bornele sale i curentul prin borne.Schem electricCircuit electric echivalent

*Topologia circuitelor electricen implementarea practic a schemelor electrice componentele se interconecteaz prin intermediul unor fire, trasee, conductoare, etc.Elementele de circuit din schemele echivalente se interconecteaz prin intermediul unor noduri. Nodurile pot fi simple (cnd interconecteaz numai dou elemente de circuit) sau multiple (cnd interconecteaz trei sau mai multe elemente de circuit) Calea strbtut de curent ntre dou noduri se numete ramur de circuit.Dac fiecare component din circuit este modelat printr-un singur element de circuit, atunci grafic schema electric i circuitul echivalent pot fi identice.

*Corespondena schem electric circuit echivalent

*Ce este masa unui circuit?Masa unui circuit reprezint un nod de referin comun, fa de care se msoar tensiunile din diferitele noduri ale schemei.Teoretic alegerea punctului de mas este o problem relativ care nu influeneaz n nici un fel funcionarea circuitului.Practic nu este indiferent unde se alege masa circuitului. De obicei, masa se alege n nodul cu cele mai multe laturi convergente.

*Masa unui circuitntr-o schem electric pot fi definite mai multe tipuri de puncte de mas: mas de for, mas analogic, mas digital, etc. Diferitele puncte de mas pot fi separate galvanic sau nu.Simboluri pentru nodul de mas?

*Ce este pmntarea unui echipament?Conectarea aparatelor sau a echipamentelor la pmnt servete pentru protecia persoanelor, animalelor i a bunurilor materiale care vin n contact cu acestea.n principiu conductorul de pmntare este parcurs de curent numai n caz de defect.n principiu legtura de pmntare nu afecteaz funcionarea circuitului.

*Conexiuni serie i paralelDou sau mai multe elemente de circuit (sau componente) sunt conectate n serie dac sunt parcurse de acelai curent.Dou sau mai multe elemente de circuit (sau componente) sunt conectate n paralel dac au aceeiai tensiune la borne.v1vsv2ese1e2e3

*Uniport, diport, multiportBorna punctul de acces ntr-un circuit;Poarta o perche de borne la care curentul care intr ntr-o born este egal cu curentul care iese din cealalt;Uniport un circuit cruia i s-a pus n eviden o singur poart;Diport, triport, multiport - ....

Situaii de funcionare limit pentru o poartFuncionarea n gol curentul prin borne este nul;Funcionarea n scurtcircuit tensiunea la borne este nul;Cele dou situaii sunt duale: la funcionarea n gol tensiunea ntre borne este maxim, respectiv la funcionarea n scurtcircuit curentul prin borne este maxim.

TransmitaneTransmitana raportul a dou semnale electrice:Adimensional semnalele sunt de acelai fel;Dimensional (imitan) un semnal este tensiune iar cellalt curent:Impedan tensiune/curent (se noteaz cu Z i se msoar n ohmi - )Admitan curent/tensiune (se noteaz cu Y i se msoar n simensi S)Imitanele definite n curent continuu se numesc:impedana rezisten - Radmitana conductan - G

Transmitane de transferSunt transmitane definite ntre semnale de la pori diferite.Dac cele dou pori sunt cea de intrare i cea de ieire, atunci avem:Transmitan direct semnal de ieire/semnal de intrareTransmitan invers semnal de intrare/semnal de ieireImportant: n general transmitana invers nu reprezint funcia matematic invers a unei transmitane directe.

Legea lui OhmTensiunea electric la bornele unei rezistene este egal cu produsul dintre valoarea rezistenei i valoarea curentului ce o strbate.

Legea lui Ohm forme echivalenteDin punct de vedere matematic legea lui Ohm poate fi rescris sub nc dou forme:

Conectarea serie a rezistenelorPrin conectarea n serie a dou rezistene se obine o rezisten echivalent egal cu suma celor dou rezistene:

Divizorul de tensiunePrin conectarea n serie a dou rezistene ntre bornele AB se obine pe fiecare rezisten o divizare a tensiunii de la bornele AB:

Conectarea paralel a rezistenelorPrin conectarea n paralel a dou conductane se obine o conductan echivalent egal cu suma celor dou conductane. Sau pentru rezistene:

Divizorul de curentPrin conectarea n paralele a dou rezistene ntre bornele AB se obine prin fiecare rezisten o divizare a curentului ce circul ntre bornele AB:

Determinarea rezistenei echivalente pentru un circuit pasivizat

Exemplu pentru determinarea rezistenei echivalente

Sarcini individualeIdentificai pentru circuitele alturate elementele sau componenetele conectate n serie i cele conectate n paralel

***