Wykład 1:

1. Indukcja elektrostatyczna - zjawisko fizyczne, sposób elektryzowania ciała w wyniku zbliżenia do niego naelektryzowanego ciała.

2. Prawo Coulomba mówi, że siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.
   

3. Natężenie pola elektrycznego jest równe sile działającej na jednostkowy dodatni ładunek próbny, co matematycznie wyraża się jako stosunek siły
   , z jaką pole elektrostatyczne działa na ładunek elektryczny, do wartości q tego ładunku.
   

4. Strumień wektora pola ele. Φ=A*E*cosα

5. Potencjałem elektrycznym
   dowolnego punktu P, pola nazywa się stosunek pracy W wykonanej przez siłę elektryczną przy przenoszeniu ładunku q z tego punktu do nieskończoności, do wartości tego ładunku:
   

6. Indukcja ele.
   [C/m²]

Wykład 2:

1. Natężenie prądu (prąd elektryczny) jest wielkością fizyczną charakteryzującą przepływ prądu elektrycznego zdefiniowaną jako stosunek wartości ładunku elektrycznego przepływającego przez wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku.

2. Wielkością charakteryzującą przewodnictwo elektryczne materiału jest przewodność elektryczna właściwa (konduktywność) σ. Ze względu na duże różnice wartości przewodności elektrycznej właściwej wszystkie ciała można umownie podzielić na:

przewodniki (metale)

półprzewodniki

izolatory

Rezystancja (opór, oporność) jest miarą oporu czynnego, z jakim element (opornik) przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego.

Konduktancja- miara podatności elementu na przepływ prądu elektrycznego.

3. Siła elektromotoryczna (SEM) - czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym Siła elektromotoryczna źródła jest zdefiniowana jako iloraz pracy wykonanej przez źródło do wartości przenoszonego ładunku

4. Prawo Ohma u = r*i

natężenie prądu stałego I jest wprost proporcjonalne do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego U) między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej.

5. Prawa Kirchhoffa 1) Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.2) W zamkniętym obwodzie suma spadków napięć na oporach równa jest sumie sił elektromotorycznych występujących w tym obwodzie

6. Zależność na oporność zast. Szeregowo R=R₁+R₂ (bo U=U₁+U₂ oraz I=I₁=I₂ ) równolegle
   (bo I=I₁+I_{2 ,} U=U₁=U₂)

Wykład 3:

1. Oporności trojkat oporności gwiazda

2. Jak wyzej

3. Prawa wystarczy znać

4. Zasada superpozycji mówi, że pole (siła) pochodzące od kilku źródeł jest wektorową sumą pól (sił), jakie wytwarza każde z tych źródeł. Spełniają ją pole elektromagnetyczne i pole grawitacyjne, a w konsekwencji siły pochodzące od nich, m.in. siła Coulomba.

Wykład 4:

1. Kondensator - jest to element elektryczny (elektroniczny), zbudowany z dwóch przewodników (okładek) rozdzielonych dielektrykiem.
   

2. POJEMNOSC Szeregowo
   (bo U=
   , U=U₁+U₂ Q=conts.) równolegle C=C₁+C₂(bo U=U₁=U₂ )

3. ENRG. Pola elektrycznego(kond)
   

4. PRACA MOC P= U*I = I²*R, W=P*t= U*I*t= I²*R*t=(U²/R)*t

Wykład 5:

1. Rzeczywiste kondensatory nie są w stanie utrzymać ładunku dowolnie długo. Rzeczywisty kondensator (kondensator stratny) przedstawia się jako układ idealnego kondensatora z przyłączoną do niego równolegle rezystancją R o dużej wartości. Zjawisko strat energii, spowodowane niedoskonałościami konstrukcji kondensatora i właściwościami użytego materiału dielektryka, nazywa się upływnością kondensatora. Idealny rezystor posiada tylko jedną wielkość, która go charakteryzuje - rezystancję. W praktyce występuje jeszcze pojemność wewnętrzna oraz wewnętrzna indukcyjność

2. PRAWO KOMUTACJI Energia nie może zmieniać się skokiem (skokowa zmiana oznaczałaby nieskończenie wielką moc, co jest fizycznie niemożliwe), w związku z tym przebiegi prądu w cewce i napięcia na kondensatorze muszą być ciągłe. W_c=1/2Cu²

3. Z II prawa kirchoffa
   ,
   

4. Pole magnetyczne — stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Wielkościami fizycznymi używanymi do opisu pola magnetycznego są: indukcja magnetyczna B oraz natężenie pola magnetycznego H

5. Prawo Coulomba F=k(q1*q2)/r^2

6. Natężenie pola magnetycznego jest wielkością charakteryzującą pole magnetyczne niezależną od własności materiału - wartością zależną jest natomiast indukcja magnetyczna.
   

Wykład 6:

1. Natężenie pola magnetycznego

I - prąd przepływający przez dwlną pwierzchnię rozpiętą na zamkniętym konturze C

h- natężenie pola magnetycznego

2. Indukcja magnetyczna jest definiowana nie wprost, ale przez siłę działającą na poruszający się ładunek elektryczny (noszącą nazwę siły Lorentza).Jeżeli w pewnym obszarze na poruszający się ładunek działa siła określona przez następujący iloczyn wektorowy
   

3. Strumień indukcji magnetycznej (również: strumień indukcji pola magnetycznego) jest strumieniem pola dla indukcji magnetycznej. Strumień przepływający przez powierzchnię S jest zdefiniowany jako iloczyn skalarny wektora indukcji magnetycznej i wektora powierzchni S. Przenikalność Magnetyczna w próżni to jedność a w ferromagnetykach nawet 10⁶(P2)

4. Magnetyczne nasycenie stan osiągany przez materiał podczas magnesowania, przy którym dalszy wzrost natężenia zewn. pola magnet. nie wywołuje już znaczącego wzrostu namagnesowania ciała (osiągnięte namagnesowanie nosi nazwę namagnesowania nasycenia. [] Przenikalność magnetyczna jest to wielkość określająca zdolność danego materiału (ośrodka) do zmiany indukcji magnetycznej pod wpływem natężenia pola magnetycznego.

Krzywa magnesowania

WYKLAD 7

1)Histereza

Kształt pętli związany jest z: Kształt pętli histerezy zależy od wielu czynników, m.in. od składników materiału ferromagnetycznego i sposobu jego obróbki. Ze względu na szerokość pętli materiały ferromagnetyczne dzielimy na magnetycznie twarde i magnetycznie miękkie. Pole pętli histerezy jest miarą energii przypadającej na jednostkę objętości, potrzebnej do jednego cyklu przemagnesowania danego materiału

2)Prawo przepływu prądów wywodzi się z prawa Ampère'a i definiuje cyrkulację wektora natężenia pola magnetycznego w obwodzie magnetycznym. Dla prostych (nierozgałęzionych) obwodów magnetycznych prawo przepływu można wyrazić za pomocą następującego równania:

gdzie: § N - liczba zwojów uzwojenia magnesującego (jednostka bezwymiarowa), § I - natężenie prądu magnesującego [ A ], § H - natężenie pola magnetycznego [ A/m ] § L - długość drogi magnetycznej na danym odcinku obwodu magnetycznego [m ].

3. Obwód magnetyczny - zespół elementów zawierających ukształtowane materiały ferromagnetyczne przeznaczone do skupienia pola w określonej części przestrzeni. Opór magnetyczny - reluktancja, Rm, wielkość charakteryzująca obwód magnetyczny, równa stosunkowi siły magnetomotorycznej obwodu magnetycznego do wytworzonego w tym obwodzie strumienia magnetycznego; jednostka: A/Wb; odwrotnością oporu magnetycznego jest przewodność magnetyczna (permeancja).

Wykład 8

2.Indukcja elektromotoryczna Oersted wykazał doświadczalnie, że wokół przewodnika,

przez który płynie prąd elektryczny, istnieje pole magnetyczne. Po odkryciu Oersteda uczeni wielokrotnie podejmowali próby wytworzenia prądu w

przewodniku, umieszczonym w pole magnetycznym trwałego magnesu lub

innego przewodnika z prądem. W 1831 r. M. Faraday stwierdził, że zmienne

w czasie pole magnetyczne istotnie powoduje przepływ prądu elektryczne go w przewodniku. Zjawisko to nazywa się indukcją elektromagnetyczną a

powstający wówczas prąd — prądem indukowanym. Dwa z doświadczeń Faraday'a pokazuje rysunek

Faraday ustalił doświadczalnie, że siła elektromotoryczna E, powstająca

w obwodzie, jest proporcjonalna do szybkości zmian w czasie strumienia

indukcji pola magnetycznego ΦB, obejmowanego przez obwód.

Samoindukcja (indukcja własna) jest zjawiskiem elektromagnetycznym, szczególnym przypadkiem zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Samoindukcja występuje, gdy siła elektromotoryczna wytwarzana jest w tym samym obwodzie, w którym płynie prąd powodujący indukcję, powstająca siła elektromotoryczna przeciwstawia się zmianom natężenia prądu elektrycznego. Indukcyjność obwodu jest równa sile elektromotorycznej samoindukcji jaka powstaje w obwodzie przy zmianie natężenia o 1 A występująca w czasie 1 sekundy

E- to indukowana siła elektromotoryczna w woltach

L - Indukcyjność cewki lub elementu obwodu elektrycznego

I - natężenie prądu w amperach

t - czas w sekundach

Indukcyjność własna cewki- Jeżeli w cewce występuje pole magnetyczne, bez względu na to czy jest to pole magnetyczne zewnętrzne czy też cewka jest źródłem tego pola, ponad to jeżeli strumienie przenikające poszczególne zwoje różnią się od siebie, wtedy sumę strumieni przenikających poszczególne zwoje nazywamy strumieniem skojarzonym z cewką (Ψ). Natomiast jeśli strumienie przenikające poszczególne zwoje są identyczne, a liczba zwojów cewki wynosi z, to strumień skojarzony z cewką ma wartość: Ψ = zΦ

-Jeżeli strumień Ψ skojarzony z cewką znajduje się w środowisku o niezmiennej przenikalności magnetycznej proporcjonalny do wywołującego prądu I. Zatem po wprowadzeniu współczynnika proporcjonalności L otrzymujemy: Ψ = LI

-Współczynnik proporcjonalności L nazywamy indukcyjnością własną cewki i jest on stosunkiem strumienia magnetycznego, skojarzonego z cewką lub z zwojem, do płynącego przez nie prądu, który strumień ten wywołuje: L = Ψ I

Φ - strumień magnetyczny, Ψ - strumień magnetyczny skojarzony, z - liczba zwojów, L - współczynnik proporcjonalności (indukcyjność własna cewki),

Indukcyjność wzajemna - Jeżeli pole magnetyczne wytwarzane jest pod wpływem prądu płynącego w cewce, pojedynczym zwoju lub przewodzie i w tym polu magnetycznym znajduje się druga cewka, pojedynczy zwój lub przewód umieszczona tak, że pole magnetyczne częściowo lub całkowicie przenika tę cewkę, pojedynczy zwój lub przewód, wtedy układ taki nazywamy układem cewek, zwojów lub przewodów sprzężonych magnetycznie. Strumienie skojarzone z poszczególnymi cewkami są oznaczone Ψ z dwoma indeksami u dołu, z których pierwszy oznacza cewkę, z którą dany strumień jest skojarzony, a drugi cewkę, w której płynie prąd elektryczny wytwarzający dany strumień. Jeżeli cewki te znajdują się w środowisku o stałej przenikalności magnetycznej, wtedy poszczególne strumienie skojarzone są proporcjonalne do wytwarzających prądów: Ψ 11 = L 1 i 1, Ψ 21 = M 21 i 1, M-indukcyjnosc wzajemna

3. Prąd wirowy (zwany również prądem Foucaulta od nazwiska odkrywcy J. Foucaulta) jest to prąd indukcyjny, który pojawia się w substancji przewodzącej prąd (przewodniku) znajdującej się w zmiennym polu magnetycznym lub poruszającej się względem źródła stałego pola magnetycznego.

Prąd wirowy powoduje powstawanie indukowanego pola magnetycznego, które przeciwdziała zmianom pierwotnego pola magnetycznego zgodnie z prawem Lenza. Wraz ze wzrostem natężenia pola magnetycznego bądź przewodności właściwej przewodnika lub im szybciej zmienia się pole magnetyczne, na którego działanie wystawiony jest przewodnik, tym silniej indukują się prądy wirowe.

4. Strumień indukcji pola magnetycznego przepływającego przez cewkę opisuje wzór:

Siłę elektromotoryczną indukowaną w cewce wyraża wzór:

Przyjmując, że indukcyjność cewki nie zmienia się, co jest spełnione dla większości obwodów elektrycznych powyższy wzór upraszcza się do:

Φ - strumień indukcji magnetycznej, L - indukcyjność cewki, płynącego przez cewkę,
 - siła elektromotoryczna samoindukcji,

Wykład 9

Prąd zmienny (ang. alternating current, AC) - prąd elektryczny, którego wartość natężenia zmienia się w czasie w dowolny sposób.

Wykład 10

Wspołczynnik szczytu i ksztaltu

Rezonans napiec - następuje wtedy, gdy reaktancje cewki XL i kondensatora XC są sobie równe co do wartości bezwzględnej, (XL = -XC) Gdy cewka i kondensator połączone są szeregowo i zasilane prądem przemiennym I, to w elementach tych występuje spadek napięcia: UC na kondensatorze, a UL na cewce. Ponieważ kierunki przesunięcia faz napięcia względem prądu są przeciwne, to napięcia te znoszą się wzajemnie. Dla pewnej określonej częstotliwości, gdy napięcie na cewce zrówna się z napięciem na kondensatorze to napięcia te zniosą się zupełnie - zachodzi dla tej częstotliwości rezonans napięć. Szeregowy obwód rezonansowy ma dla tej częstotliwości zerową reaktancję, gdyż dla każdej wartości natężenia prądu I' napięcie U jest równe 0 (napięcie na cewce i na kondensatorze są różne od zera i mogą osiągać bardzo duże wartości).

Wykład 11

RLC rownolegle

Wykres wektorowy

Trójkąt impedancji

Trojkat napiec

5) Moc bierna w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego jest wielkością konwencjonalną, w sposób umowny opisującą zjawisko pulsowania energii elektrycznej między elementem indukcyjnym lub pojemnościowym odbiornika, a źródłem energii elektrycznej lub między różnymi odbiornikami. Ta oscylująca energia nie jest zamieniana na użyteczną pracę, niemniej jest ona konieczna do funkcjonowania urządzeń elektrycznych (np. transformatorów, silników). Nieużyteczna energia jest pobierana ze źródła w części okresu przebiegu zmiennego, magazynowana przez odbiornik (w postaci energii pola elektrycznego lub magnetycznego), i oddawana do źródła w innej części okresu, kiedy pole elektryczne lub magnetyczne w odbiorniku zanika.

Moc czynna (P) w układach prądu przemiennego (również prądu zmiennego) jest to część mocy, którą odbiornik pobiera ze źródła i zamienia na pracę lub ciepło. W układach prądu stałego cała moc jest mocą czynną. Jednostką mocy czynnej jest wat Moc pozorna - (S, VA) wielkość fizyczna określana dla obwodów prądu przemiennego. Wyraża się ją jako iloczyn wartości skutecznych napięcia i natężenia prądu:

---