Electrotehnica Pentru Incepatori.pdf

Electrotehnica Pentru Incepatori

Electrotehnica este știința care se ocupă cu studiul și aplicațiile curentului electric și a fenomenelor electromagnetice. Electrotehnica cuprinde mai multe domenii, cum ar fi: electrotehnica generală, electronică, automatizări, telecomunicații, energetica, electrotehnică industrială, etc. În acest articol, vom prezenta câteva noțiuni de bază despre electrotehnica generală, care sunt utile pentru începători.

Download: https://1naphtdeedga.blogspot.com/?download=2w2V8b

Curentul electric

Curentul electric este mișcarea ordonată a sarcinilor electrice într-un conductor sau într-un circuit electric. Curentul electric se măsoară în amperi (A) și se notează cu litera I. Curentul electric poate fi de două tipuri: curent continuu și curent alternativ.

• Curentul continuu este curentul care are sens constant și intensitate constantă sau variabilă lent. Curentul continuu se obține din surse de tensiune continuă, cum ar fi bateriile sau acumulatorii. Curentul continuu este folosit pentru alimentarea dispozitivelor electronice, cum ar fi telefoanele mobile, calculatoarele, televizoarele, etc.

• Curentul alternativ este curentul care își schimbă periodic sensul și intensitatea. Curentul alternativ se obține din surse de tensiune alternativă, cum ar fi generatoarele sau transformatoarele. Curentul alternativ este folosit pentru transportul și distribuția energiei electrice la nivel național și internațional.

Tensiunea electrică

Tensiunea electrică este diferența de potențial electric între două puncte ale unui circuit electric. Tensiunea electrică se măsoară în volți (V) și se notează cu litera U. Tensiunea electrică determină mărimea și sensul curentului electric într-un circuit. Tensiunea electrică poate fi de două tipuri: tensiune continuă și tensiune alternativă.

• Tensiunea continuă este tensiunea care are valoare constantă sau variabilă lent. Tensiunea continuă se obține din surse de tensiune continuă, cum ar fi bateriile sau acumulatorii. Tensiunea continuă este folosită pentru alimentarea dispozitivelor electronice, cum ar fi telefoanele mobile, calculatoarele, televizoarele, etc.

• Tensiunea alternativă este tensiunea care își schimbă periodic valoarea și semnul. Tensiunea alternativă se obține din surse de tensiune alternativă, cum ar fi generatoarele sau transformatoarele. Tensiunea alternativă este folosită pentru transportul și distribuția energiei electrice la nivel național și internațional.

Rezistența electrică

Rezistența electrică este proprietatea unui conductor sau a unui circuit electric de a se opune trecerii curentului electric prin el. Rezistența electrică se măsoară în ohmi (Ω) și se notează cu litera R. Rezistența electrică depinde de materialul conductorului, de lungimea lui, de secțiunea lui și de temperatura lui. Rezistența electrică poate fi calculată cu legea lui Ohm:

U = R * I

unde U este tensiunea electrică aplicată peste conductor sau circuit, R este rezistența electrică a conductorului sau circuitului și I este curentul electric care trece prin conductor sau circuit.

Puterea electrică

Puterea electrică este mărimea fizică care exprimă cantitatea de energie electrică transformată în altă formă de energie (termică, mecanică, luminosă, etc.) în unitatea de timp. Puterea electrică se măsoară în wați (W) și se notează cu litera P. Puterea electrică poate fi calculată cu formula:

P = U * I

unde U este tensiunea electrică aplicată peste conductor sau circuit, I este curentul electric care trece prin conductor sau circuit și P este puterea electrică consumată sau furnizată de conductor sau circuit.

Componente electrice și electronice

Componentele electrice și electronice sunt dispozitive care au rolul de a realiza, modifica sau controla circuitele electrice. Componentele electrice și electronice pot fi clasificate în două categorii: componente pasive și componente active.

• Componentele pasive sunt componentele care nu pot genera energie electrică, ci doar o pot consuma sau stoca. Exemple de componente pasive sunt: rezistoarele, condensatoarele, bobinele, transformatoarele, etc.

• Componentele active sunt componentele care pot genera energie electrică sau pot amplifica semnalele electrice. Exemple de componente active sunt: sursele de tensiune, diodele, tranzistoarele, circuitele integrate, etc.

Circuite electrice și electronice

Circuitele electrice și electronice sunt ansambluri de componente electrice și electronice conectate între ele prin conductori pentru a realiza o anumită funcție. Circuitele electrice și electronice pot fi clasificate în două categorii: circuite liniare și circuite neliniare.

sciloatoarele, etc.

• Circuitele neliniare sunt circuite care nu respectă principiul superpoziției, adică răspunsul circuitului la o combinație liniară de semnale de intrare nu este egal cu aceeași combinație liniară a răspunsurilor circuitului la fiecare semnal de intrare în parte. Circuitele neliniare sunt mai greu de analizat și proiectat decât circuitele liniare. Exemple de circuite neliniare sunt: redresoarele, stabilizatoarele, oscilatoarele, modulatoarele, etc.

Metode de analiză și proiectare a circuitelor electrice și electronice

Pentru a analiza și proiecta circuite electrice și electronice, există mai multe metode matematice și grafice, care se bazează pe legile și teoremele fundamentale ale electrotehnicii. Unele dintre aceste metode sunt:

• Metoda nodurilor: constă în aplicarea legii lui Kirchhoff pentru curenți la fiecare nod al circuitului, adică suma algebrică a curenților care intră sau ies dintr-un nod este zero. Această metodă permite calcularea tensiunilor și curenților în orice punct al circuitului.

• Metoda buclelor: constă în aplicarea legii lui Kirchhoff pentru tensiuni la fiecare buclă independentă a circuitului, adică suma algebrică a tensiunilor pe toate elementele unei bucle este zero. Această metodă permite calcularea tensiunilor și curenților în orice punct al circuitului.

• Metoda superpoziției: constă în descompunerea unui circuit liniar în mai multe subcircuite simple, fiecare având o singură sursă de tensiune sau curent activă, iar restul fiind înlocuite cu scurtcircuite sau circuite deschise. Răspunsul total al circuitului este egal cu suma algebrică a răspunsurilor fiecărui subcircuit. Această metodă simplifică analiza circuitelor liniare cu mai multe surse.

• Metoda Thevenin: constă în înlocuirea unei porțiuni liniare a unui circuit cu o sursă de tensiune echivalentă în serie cu o rezistență echivalentă. Această metodă simplifică analiza circuitelor liniare cu sarcini variabile.

• Metoda Norton: constă în înlocuirea unei porțiuni liniare a unui circuit cu o sursă de curent echivalentă în paralel cu o rezistență echivalentă. Această metodă simplifică analiza circuitelor liniare cu sarcini variabile.

• Metoda impedanței: constă în aplicarea legii lui Ohm generalizată la circuitele alternative, adică U = Z * I, unde Z este impedanța complexă a circuitului, care depinde de frecvența semnalului alternativ. Această metodă permite calcularea tensiunilor și curenților în circuitele alternative folosind numere complexe.

• Metoda admiranței: constă în aplicarea legii lui Ohm inversată la circuitele alternative, adică I = Y * U, unde Y este admiranța complexă a circuitului, care depinde de frecvența semnalului alternativ. Această metodă permite calcularea tensiunilor și curenților în circuitele alternative folosind numere complexe.

relațiilor de fază și de amplitudine între tensiuni și curenți în circuitele alternative.

• Metoda diagramelor de Bode: constă în reprezentarea grafică a funcției de transfer a unui circuit sau sistem liniar în funcție de frecvența semnalului de intrare. Funcția de transfer este raportul dintre semnalul de ieșire și semnalul de intrare al circuitului sau sistemului. Diagrama de Bode este formată din două grafice: unul care arată variația modulului funcției de transfer cu frecvența, numit diagrama de amplitudine, și altul care arată variația argumentului funcției de transfer cu frecvența, numit diagrama de fază. Această metodă permite analiza și proiectarea circuitelor și sistemelor liniare în domeniul frecvențial.

• Metoda simulării: constă în utilizarea unor programe software specializate, cum ar fi SPICE, MATLAB, Proteus, etc., care permit modelarea, simularea și testarea circuitelor și sistemelor electrice și electronice pe calculator. Această metodă permite verificarea funcționării și performanțelor circuitelor și sistemelor electrice și electronice înainte de realizarea lor fizică.

Concluzie

Electrotehnica este o știință fascinantă și utilă, care are numeroase aplicații în domenii diverse, cum ar fi: industria, transportul, comunicațiile, medicina, informatica, etc. Pentru a învăța electrotehnica, este necesar să se cunoască noțiunile de bază despre curentul electric, tensiunea electrică, rezistența electrică, puterea electrică, componentele electrice și electronice, circuitele electrice și electronice, precum și metodele de analiză și proiectare a acestora. Sperăm că acest articol v-a fost util și v-a stârnit interesul pentru electrotehnica.