Radio klub
"Kaštilac"
Deni Milišić i Luka Tičinović
Deni Milišić i Luka Tičinović
SKRIPTA ZA ELEKTRONIKU
UVOD
Energija, električna energija, strujni krug
Pojava svjetlosti, topline, raznih zračenja i sl. nazivamo energijom.
Uz energiju uvjek postoji i izvor energije. Naprimjer, izvor svjetlosti može biti
sijalica ili sunce, topline radijator, peć, pegla, bojler itd. Većina stvari u prirodi
prima ili odašilje neku vrstu energije.
Čovjek oduvjek koristi razne izvore energije. Još u davna vremena čovjek je
ukrotio životinje i koristio ih za prevoz, oranje zemlje i druge radove koji su za
čovjeka mnogo teži. Mnogo kasnije čovjek je iskoristio energiju toka rijeke i
vjetar. Nakon toga otkriven je parni stroj i počele su se graditi prve tvornice koje
su za prve pojmove koristile ogromne energije. Krajem 19. st i početkom 20. st. u
upotrebu dolazi električna energija. Počela je gradnja termo i hidroelektrana, a
kasnije i nuklearnih elektrana ogromnih kapaciteta. U današnje vrijeme nemoguće
je zamisliti ikakav pogon koji radi bez prisustva električne energije. Ova energija
je svakako najrasprostranjenija vrsta energije koja postoji. Pokreće sve, od malog
ručnog sata, lampi, računala, pa sve do ogromnih tvornica.
Za nas je najvažnija električna energija. Pitate se zašto? Zamislite svijet bez
električne energije, bez sijalica, telefona, hladnjaka, televizora, radio uređaja,
električnih grijalica...
Drugi razlog je, kako na primjer pretvoriti svjetlost u toplinu, ili kako pretvoriti
gibanje rijeke u toplinu ili svjetlost, ili naprimjer opet u gibanje.
Iako se oboje na prvi pogled čini nemogućim, moguće je, ali samo uz prisustvo
električne energije.
Električna energija je jedina(dosad poznata) energija koja se vrlo lako dobiva iz
drugih oblika energije, te se isto tako lako pretvara u skoro bilo koji drugi oblik.
Tako možemo iz prirodnih oblika energije dobiti električnu energiju, a iz električne
energije oblik koji nam treba. Električna energija nije ništa novo u prirodi, munja
je jedan oblik prirodne električne energije. Prirodna električna energija je
odgovorna čak i za koroziju spoja različitih metala.
2
o
Baterije, članci, akumulatori (koriste elektrolite)
- Postoje još solarne ćelije, termočlanci, te još mnogi drugi izvor
Glavni izvori električne energije danas su elektrane, i iz njih se dobivaju ogromne
količine el. energije koji se razvode po kućanstvima. Hrvatska ima napon el. mreže
220 Volti, dok je u zapadnim zemljama on 110 Volti.
Princip rada termoelektrane:
Kotao zagrijava vodenu paru na visoku temperaturu, i ona velikom brzinom prolazi
kroz cijevi i okreće turbinu generatora koji pretvara energiju u električnu a zatim se
u kondenzatoru para hladi i vraća u kotao. Isti osnovni princip ima i nuklearna
elektrana, samo što ona vodu zagrijava nuklearnim procesom zvanim fisija,
odnosno razbijanjem atomskih jezgara. Nuklearne elektrane ne zagađuju atmosferu
i imaju vrlo veliki kapacitet, ali stvaraju nuklerani otpad koji je vrlo opasan zbog
radioaktivnosti. Također postoji opasnost od kvara unutar takvih elektrana koje
tada mogu postati
velike ekološke katastrofe (Černobil,
Rusija). No nuklearne elektrane su najsigurnije od svih, i
havarije nastaju samo ljudskom pogreškom što je bilo
slučaj u Černobilu.
Princip rada hidroelektrane:
Hidroelektrana koristi vodu koja pada kroz cijevi iz
akumulacijskog jezera. U cijevima voda ubrzava i
okreće turbinu generatora. Za ovu elektranu potreban
je vrlo velik protok vode, i vrlo su velike, a ne daju
toliko mnogo energije, ali su zato vrlo jeftine, i uopće
ne zagađuju okoliš, što se ne može reći za termo i
nuklearne elektrane
.
Postoje još i manje elektrane na
vjetar, te polja solarnih ćelija, no te vrste elektrana
nisu u široj upotrebi. Najjednostavniji izvori su
4
baterije, i danas se koriste uglavnom u prijenosnim uređajima koji nemaju pristup
el. mreži za cijelo vrijeme rada.
Električna energija se može pretvarati u druge oblike jedino unutar strujnog kruga.
Strujni krug je bilo koji vodljivi spoj koji u sebi sadrži izvor, vodove i trošilo.
Jednostavan strujni krug:
Izvor električne struje preko vodova (vodiča) daje struju trošilu koje ju pretvara u
neki drugi oblik energije.
Kažemo da kroz strujni krug teče električna struja. Električna struja je
iskoristivi oblik električne energije.
Vodičima
nazivamo bilo koje tvari koje vode el. struju
vodiči su npr: bakar, aluminij, zlato, srebro, željezo itd.
Izolatori
su tvari koje ne vode el. struju. ( plastika, porculan).
Elektrolitima
zovemo tekučine koje dobro vode struju.
Izvore i trošila, te druge
elemente strujnih krugova
prikazujemo pomoću
simbola:
- Izvori (generator i baterija)
5
Električnu struju teško je zamisliti, no najlakše je pomoću predodžbe sa protokom
vode :
Struja doduse nije protok vode, nego
gibanje malih čestica zvanih elektroni.
Kroz vodič se moze gibati vrlo mnogo elektrona, a svaki je oko tisuću puta manji
od atoma.
Moguće je zamisliti da se elektroni gibaju najprije napred, pa nakon nekog
vremena nazad.
Prema toku elektrona, odnosno smjeru struje možemo je podijeliti na
istosmjernu
i izmjeničnu
. Tako isto postoje
izvori istosmjerne i izmjenične
struje
. Izvori
istosmjerne struje su baterije, akumulatori, solarne čelije, ispravljači itd. a
izmjenične generatori(elektrane), dinamo na biciklu, itd.
7
