—

1. Opisz reguły lewej dłoni oraz śruby prawoskrętnej i gdzie oraz w jakim celu je stosujemy.

1. Reguła lewej dłoni: Jeśli lewą dłoń ustawimy tak, że palce wskazują kierunek prądu (I), a linie pola magnetycznego (B) wnikają w dłoń (czyli od dłoni do wnętrza), to kciuk wskaże kierunek siły (F) działającej na przewodnik.
2. Reguła śruby prawoskrętnej: Jeśli obrót śruby zgodny z kierunkiem prądu (w cewce), to kierunek przesuwania się śruby pokazuje kierunek linii pola magnetycznego.

Zastosowanie:

Reguły służą do określania kierunku siły elektromagnetycznej (reguła lewej dłoni) i kierunku pola magnetycznego wokół przewodnika lub w cewce (śruba prawoskrętna) – ważne przy budowie silników, cewek, elektromagnesów.

—

2. Scharakteryzuj zjawisko rezonansu szeregowego w obwodzie RLC.

1. Rezonans szeregowy występuje, gdy reaktancja indukcyjna \( X_L \) równa się reaktancji pojemnościowej \( X_C \), czyli \( X_L = X_C \).
2. Warunek rezonansu: \( \omega L = \frac{1}{\omega C} \Rightarrow f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \)

Co się dzieje?

Podczas rezonansu impedancja całego obwodu RLC przyjmuje wartość minimalną (równą rezystancji R), co powoduje, że prąd osiąga maksymalną wartość.

—

3. Jakie wielkości znamionowe charakteryzują elementy bierne (pasywne) stosowane w układach elektronicznych.

1. Dla rezystorów: rezystancja (Ω), moc znamionowa (W), tolerancja (%), zakres temperatur.
2. Dla kondensatorów: pojemność (F), napięcie pracy (V), tolerancja (%), biegunowość.
3. Dla cewek: indukcyjność (H), prąd maksymalny (A), rezystancja uzwojenia.

Wyjaśnienie:

Znamionowe parametry określają, w jakich warunkach element działa poprawnie i bezpiecznie. Pomagają dobrać odpowiedni komponent do projektu.

—

4. Co to jest prąd elektryczny i jakie rodzaje prądu elektrycznego występują w obwodach elektrycznych. Jakie wielkości i jednostki charakteryzują prąd elektryczny.

1. Prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych (zazwyczaj elektronów).
2. Rodzaje: prąd stały (DC), prąd zmienny (AC – sinusoidalny, prostokątny, trójkątny).
3. Wielkości opisujące prąd:
4. Natężenie (I) [A]
5. Napięcie (U) [V]
6. Opór (R) [Ω]
7. Moc (P) [W]
8. Ładunek (Q) [C]

Wyjaśnienie:

Każda wielkość elektryczna odpowiada innej właściwości przepływu prądu; są niezbędne do obliczeń w obwodach.

—

5. Scharakteryzuj proces ładowania kondensatora przez rezystor. Co się dzieje z prądem płynącym przez kondensator od momentu podłączenia kondensatora do napięcia.

1. Podczas ładowania kondensatora napięcie na jego okładkach rośnie wykładniczo, a prąd w obwodzie maleje wykładniczo.
2. Początkowo (t = 0): prąd maksymalny, bo kondensator zachowuje się jak zwarcie.
3. Z czasem (t → ∞): prąd dąży do zera, kondensator się „napełnia”, a napięcie na nim zbliża się do napięcia źródła.

Wyjaśnienie:

Wynika to z charakterystyki ładunkowej kondensatora – opór dynamiczny zależy od szybkości zmian napięcia, a nie od jego wartości.

—