Zjawisko elektryczności ciał - prawo Coulomba

Elektryzacja ciał - proces polegający na udzieleniu ciału ładunku.
Prawo Coulomba - dotyczy oddziaływających na siebie ładunków

F - siła wzajemnego oddziaływania



Epsilon - przenikalność dialektryczna (elektryczna) - charakteryzuje własne środowisko.

Epsilon = Epsilon zero * Espilon r
Epsilon zero = 8,85 * 10^-12 [ F / m ]
Epsilon r = stała, przenikalność względna danego ciała okresla ile razy przenikalność danego środowiska jest mniejsza lbu większa od przenikalności próżni.

Wielkości fizyczne i jednostki używane w elektrotechnice

Wielkość fizyczna - cecha zjawiska fizycznego lub własność ciała którą można zmierzyć.
Zbiór wielkosci fizycznych nazywamy układem wielkości.

Układ SI

długość - metr [m] l lub s
masa - kilogram [kg]
czas - sekunda [s] t
natęzenie - amper [A] I
temperatura - stopień kelwina [*K] T
światłość - kondela [cd]
liczność materii - mol [mol]

Jednostki uzupełniające
kąt płaski - radian [rad]
kąt bryłowy - sterodian [sr]

Wielkości i podwielkosci jednostek miar

tera [ T ] 10^12
giga [ G ] 10^9
mega [ M ] 10^6
kilo [ k ] 10^3
hekto [ h ] 10^2
deka [ da ] 10^1
decy [ d ] 10^-1
centy [ c ] 10^-2
mili [ m ] 10^-3
mikro [ u ] 10^-6
nano [ n ] 10^-9
piko [ p ] 10^-12

Klasyfikacja czwórników

1) Podział czwórników:
- liniowe i nieliniowe
- symetryczne i niesymetryczne

Czwórnik nazywamy symetrycznym jeżeli przy zamianie wejścia z wyjściem nie zmienia się rozpływa prądów i rozkład napięć.

- odwracalne i nieodwracalne

Czwórnik jest odwracalny jeżeli przy włączeniu do zacisków wejściowych źródła napięcia E, które wywoła w zwartym obwodzie wyjscia przepływ prądu I i po zwarciu wejścia z wyjściem w zwartym wejściu płynie ten sam prąd.

- aktywne i pasywne

czwórnik aktywny - zwraca sygnał
czwórnik pasywny - zbudowany z RLC

2) Równania charakterystyncze czwórników opisują wszystkie związki pomiędzy sygnałami wejściowymi i wyjsciowymi.

Równania impedancyjne typu Z

// macierz
U1 = Z11 Z12 x I1
U2 = Z21 Z22 x I2
// koniec macierzy

U1 = Z11*I1+Z12*I2
U2 = Z21*I1+Z22*I2

Z11 = U1 / I1 | I2 = 0 -> rezystancja wejściowa
Z12 = U1 / I2 | I1 = 0 -> rezystancja przejściowa między wejsciej i wyjściem
Z21 = U2 / I1 | I2 = 0 -> -||- między wyjściem i wejściem (wsteczna)
Z22 = U2 / I2 | I1 = 0 -> rezystancja wyjscia

Równania admitancyjne typu Y

// macierz
I1 = Y11 Y12 x U1
I2 = Y21 Y22 x U2
// koniec macierzy

Z = U / I
Y = I / U

I1 = Y11*U1 + Y12*U2
I2 = Y21*U1 + Y22*U2

Równania łancuchowe - stosowane do opisów filtrów

// macierz
U1 = A B x U2
I1 = C D x I2
// koniec macierzy

U1 = AU2 + BI2
I1 = CU2 + DI2

A - przekładnia napięciowa
D - przekładnia prądowa

Warunek symetrycznosci czwórnika A = D
Warunek odwracalności AD - BC = 1

Równania hybrydowe

U1 = h11*I1 + h12*U2
I2 = h21*I1 + h22*U2

h11 = U1 / I1 | U2 = 0
h21 = I2 / I1 | U2 = 0
h12 = U1 / U2 | I1 = 0
h22 = I2 / U2 | I2 = 0

Równaniem opisuje się tranzystor.