Kde získat základní přehled o elektrotechnice?

Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #60 kdy: 04. 09. 2017, 17:08:57 »
Tak jsem si se zájmem přečetl diskusi a musím uznat, že naše školství musí být naprostá tragédie. Až na tu analogii s vodou tu nedokázal nikdo rozumně vysvětlit (kdysi dávno jsem v Amatérským rádiu zahlídl i vysvětlení tranzistoru pomocí vodní analogie), co to teda to napětí a proud je.

Sám mám průmku a FEL, ale na tak tenký led bych se nepouštěl :)

Počítám, že i autor původního dotazu mohl mít klidně za 1 z fyziky na ZŠ/SŠ, protože si celou dobu vystačil s trojůhelníčkem UIR: http://palobastl.sweb.cz/ledky/SchUIRled.gif a jen ťukal číslíčka do kalkulačky...

je to trapne ale na ZS a gymplu jsem mel z matiky a fyziky vzdy 1
bohuzel tenkrat mi nedoslo ze "tomu vlastne vubec nerozumim" delal jsem pouze co se mi reklo a co se po mne chtelo, cvicena opice a namemorovane poucky a zpusoby jak aplikovat vzorecek


Karel

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #61 kdy: 04. 09. 2017, 17:40:52 »
Petre diky za skvele vysvetleni hlavne to podobenstvi s vodou je skvele pro nazornost, jsi jak Jezis v Bibli

jenze ja jsem ze skoly uz par (desitek) let tak si treba ani neumim predstavit jak se vlastne vytvari tlak v trubkach s vodou - ve vodarne je nejaky kompresor ktery vodovodni potrubi az ke mne do kuchyne "natlakuje" ?

pak mam trochu problem ...U elektriky máš potenciál, rozdíl potenciálů ji přinutí k pohybu

asi si neumi moc predstavit co je to potencial, jak vznika, nejlepe asi bych potreboval vedet jak to vznika od elektrarny az ke mne domu do zasuvky

a pak mam jeste problem s proudem
chapu ze napeti na zdroji musim hlidat jinak odpalim spotrebic
ale ty pises ze "odpalit spotrebic" se dela proudem proto ty jistice, chranice, pojistky
cili ne uplne chapu
Když je proud moc velký, drát se přepálí a vyhoříš - myslel jsem si ze proud mne nemusi zajimat spotrebic si veme jen co potrebuje i kdyby zdroj daval 900 Amper, ja si proste jenom hlidam napeti co dava zdroj ?

Stejně tak pokud je malý proud, nestačí udělat, co je potřeba. - k tomu mne napada je to pripad ze mi tady treba u staryho nbtk odesel zdroj co mel napsano 19V, 6A a ja tady mam zdroj 19V 3.16A - znamena to ze sice ho zapojim ale ntbk se stejne nebude napajet nebo nedostatecne tim zdrojem, natoz dobijet baterka v ntbk ?

1. To podobenství je jen lehké. V detailu se to liší dost zásadně.
2. Voda dost dobře natlakovat nejde (je nestlačitelná). V praxi se buď dá do vodojemu a využije se gravitační potenciál, který se vám ji snaží z výšky vodojemu protlačit do vašeho kohoutku, nebo se někam do cesty vrazí nádoba se vzduchem - ten už stlačit jde, takže kompresor vám to natlakovat umí. Vodojem je docela blízko příměru k elektrickému napětí.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%A1ln%C3%AD_energie
3. Potenciál je odborný výraz pro rozdíl stavů. Vy si to představte tak, že abyste se dostal z jednoho stavu na druhý, tak musíte vykonat nějakou práci. Není nijak zvlášť důležité tomu rozumět.
4. Elektrické napětí vzniká řadou různých způsobů. Viz dynamo (elektrická indukce), Van de Graaffův generátor (elektrostatika) nebo Voltův článek (chemická reakce). Napětí je o tom, že na nějakém místě máte elektrický náboj a na jiném ne. Tenhle náboj by se rád rozdělil rovnoměrně a to je vyjádřeno tím napětím. Pokud náboji dáte nějakou cestu, která vede elektrony, tak se skrz tu cestu začne stěhovat. Rychlost stěhování je zmíněný proud I. Pokud náboj neobnovujete, tak ho za nějakou dobu vyčerpáte a proud se zastaví.
Za nejsnadnější zdroj napětí považuji chemické články, například Voltův. Tam si člověk snadno představí, jak chemická reakce na jednu elektrodu nacpe přehršel elektronů, které na té druhé pak chybí. Na konstrukci jsou nejjednodušší elektromagnetické zdroje. Nejčastější je setkání s elektrostatickým zdrojem - blesk asi viděl každý a ránu od rámu dveří také známe osobně.
5. Napětí na zdroji samo o sobě vodič neodpálí. Vodič má ale konstantní odpor, takže dvojnásobné napětí znamená dvojnásobný proud. Tedy i dvojnásobné tepelné zráty, což už ten vodič nemusí vydržet a může se spálit. Pokud je v přístroji polovodič, je to ještě riskantnější - PN přechody se v propustném směru chovají jako vodič s citelným odporem, takže i dost hřejí. A v závěrném směru je to ještě horší - udrží jen nějaké napětí, pokud to roste, tak se prorazí, obvykle navždy.
Řečeno zkrátka, napětí ničí dvěma způsoby:
a. Pokud to vede, tak větší napětí způsobí větší proud a větší tepelné ztráty - a pak se tam nějaký vodič spálí
b. Pokud to nevede, tak větší napětí může způsobit průraz izolace - blesk je hodně nadnesené přirovnání, ale v zásadě jde právě o to - napětí se propálí izolací a proud teče tudy, kudy nemá
6. Napětí a proud jsou svázány přes odpor. Většina elektrických strojů je poháněna proudem - proud drátem v elektromotoru vytváří magnetické pole, proud vláknem žárovky ho ohřívá na teplotu, kdy svítí, proud topnou spirálou vařiče ji ohřívá na teplotu vyšší než je bod varu. Proud procházející zařízením je dán podílem napájecího napětí a vnitřního odporu spotřebiče. Ten odpor je konstantní. Větší napětí tedy znamená větší proud. Motor bude mít větší sílu, vlákno bude svítit víc, spirála bude teplejší. Jenže my chceme motor rozumných rozměrů, vlákno se nám musí vejít do žárovky a nestojíme o varnou konvici velikosti automatické pračky. Proto jsou ty dráty, vlákna a spirály co nejmenší. Dost velké na to, aby při jmenovitém napětí zvládly svou práci, ale přitom co nejmenší. Takže je běžné, že znatelně vyšší napětí už nevydrží. A konstantní odpor je pak ten důvod, proč vám třebas žárovka na 220V nebude při 12V svítit, nebo jen trochu. Nižší napětí při stejném odporu bude menší proud. A ten už nebude stačit na nažhavení vlákna na tu správnou teplotu.
7. Bacha, u zdroje ty dva údaje znamenají něco jiného. Napětí je jeho nominální napětí. To je prostě napětí, které má a dodává spotřebiči. Spotřebič pak odebírá proud podle svého vnitřního odporu (Ohmův zákon, I = U/R). Kolik si vezme je tedy dáno konstrukcí přístroje. U komplexních přístrojů jako je Notebook je pak odběr velmi kolísavý, protože vevnitř je plno napájených komponent, které se zapínají a vypínají. Údaj o proudu na zdroji je pak horní hranicí - kolik proudu dokáže ten zdroj spolehlivě dodat. Pokud má přístroj příliš velký odběr (nízký odpor), pak podle konstrukce zdroje nastávají dvě situace:
a) zdroji klesá napětí na jeho vývodu - do zařízení jde menší napětí
b) vnitřek zdroje se zahřívá víc, než na kolik byl konstruován
No a pak je ještě třetí situace - že zdroj pozná, že je něco špatně (kleslo napětí, vzrostl proud, případně sepnula tepelná pojistka) a vypne se.
Takže ten váš zdroj s velkou pravděpodobností pracovat bude. Ale asi bude dost ošklivě hřát. A možná se vám bude sám od sebe vypínat ve chvíli, kdy notebook začne dělat něco složitějšího. Oblíbené bývá pozorovat, jak spustíte nějaký náročnější program, po chvíli se spustí větrák notebooku a vzápětí zhasne kontrolka napájení ze zdroje. Zdroj už neuměl dodat potřebný proud a buď on sám nebo ten notebook ho vypnul.

Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #62 kdy: 04. 09. 2017, 18:20:34 »
Karel - diky moc za vysvetleni

jeste mne zaujalo co jsem cetl ze rozhlasovy prijimac zalozeny na Krystalce nepotreboval zdroj - proste nejak zazracne se to napajelo z prijimaneho elektromagnetickeho vlneni ?  pokud ano je skoda ze to nelze pouzit i ve vetsim meritku k napajeni neceho bez klasickeho zdroje (elektrina "zadarmo")

a pak taky jsem nekde cetl ze jako zdroj elektricke energie lze vyuzit treba obycejny citron ... taky zajimave pokud funguje ...

JSH

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #63 kdy: 04. 09. 2017, 18:21:10 »
... Sice se ve skole ucis o zdrojich proudu a zdrojich napeti, ale ve vysledku to je vlastne jedno a to samy. ...
WTF?

Himbajs, lidi, přestaňte ty základy zjednodušovat ad absurdum, jsou prostě věci, které dotyčný prostě pochopit musí.
Aby pak nekladl tak naivní (eufeminismus) "otázky" a dostal se někam dál.
S těma příměrama se fakt nikam nedostane...
On asi naráží na Theveninovu a Nortonovu větu. Ale souhlasím, že dost matoucím způsobem.

Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #64 kdy: 04. 09. 2017, 18:31:03 »
tak jsem schvalne zkusil pripojit ten zdroj 19V 3.16A k ntbk co chce 19V a 6A a vubec to nenabijelo (zapnuty ntbk, uvnitr baterie) ani neslo ntbk spustit (s vyndanou baterkou)


JSH

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #65 kdy: 04. 09. 2017, 18:32:58 »
jeste mne zaujalo co jsem cetl ze rozhlasovy prijimac zalozeny na Krystalce nepotreboval zdroj - proste nejak zazracne se to napajelo z prijimaneho elektromagnetickeho vlneni ?  pokud ano je skoda ze to nelze pouzit i ve vetsim meritku k napajeni neceho bez klasickeho zdroje (elektrina "zadarmo")
No nejde. Problém je v tom, že to sluchátko v krystalce potřebuje jenom nepatrný příkon. Na větší věci už se nedá prakticky vysílat dost energie. Vzhledem k tomu, že intenzita pole klesá s druhou mocninou vzdálenosti, je přenos jakýchkoliv zajímavých výkonů možný jen někam hodně blízko.Co jsem četl naposled, tak dost energie pro mobil se dalo přenést tak na desítky centimetrů.
Citace
a pak taky jsem nekde cetl ze jako zdroj elektricke energie lze vyuzit treba obycejny citron ... taky zajimave pokud funguje ...
Je to vlastně úplně normální chemický článek. Jako zdroj energie tam vlastně nefunguje ten citron ale ty zapíchnuté kovové elektrody, které se v té citronové šťávě pomalu "rozpouštějí".

Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #66 kdy: 04. 09. 2017, 18:38:52 »
JSH - diky za vysvetleni

ja vim ze pro profiky musi byt tento thread utrpenim ale pro mne jako laika jsou asi nejprinosnejsi ta podobenstvi s necim co v realu aspon trochu znam (treba s tou vodou), lepe si to umim predstavit

JardaP .

  • *****
  • 11 064
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #67 kdy: 04. 09. 2017, 19:20:40 »
jeste mne zaujalo co jsem cetl ze rozhlasovy prijimac zalozeny na Krystalce nepotreboval zdroj

Trochy vysvetleni, proc se tomu rikalo krystalka. Nazev pochazi z toho, ze se tam jako detekcni dioda pouzival kus krystalu galenitu s dratkovou elektrodou, kterou clovek musel naraficit na misto, kde zrovna dobre fungoval diodovy efekt. Tou dobou zadne jine diody nebyly, krome tedy vakuovych. Pozdeji se zacaly pouzivat diody germaniove.

Jak zmineno vyse, vykon z vystupu krystalky byl dost maly, byla tedy potreba vysokoohmova sluchatka (typicky se pouzivaly 2 k Ohmy) a to jeste ne ledacjaka. Zkousel jsem ceskoslovenska vojenska sluchatka a s temi to nechrochalo, zabrala az sovetska sluchatka z tankove prilby, ktere jsem nasledne pridelal na oblouk z tech ceskoslovenskych.

Dnes je ale krystalka dost na hovno. Byla dobra v dobe, kdy bylo malo vysilacu. Dnes clovek slysi zaroven hafo stanic. Krystalky s ladenym obvodem sice existovaly take, ale problem byl v tom, ze kvuli ztratam ladeneho obvodu clovek namisto patnacti stanic najednou mel stanici jen jednu, mozna dve.

JSH

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #68 kdy: 04. 09. 2017, 19:47:44 »
ja vim ze pro profiky musi byt tento thread utrpenim ale pro mne jako laika jsou asi nejprinosnejsi ta podobenstvi s necim co v realu aspon trochu znam (treba s tou vodou), lepe si to umim predstavit
Jen bacha. Podobenství jsou dobrá k tomu, aby člověk získal příjemný pocit "Jo, to dává smysl". Pokud budeš chtít něco opravdu vyrobit, tak jsou ti podobenství celkem k ničemu. Musíš se to naučit pořádně bez těch podobenství, abys vůbec věděl kdy to podobenství ještě odpovídá a kdy už je mimo.

Příměr s vodou třeba přestává sedět i u obyčejné žárovky. Odpor žárovky silně závisí na tom, jak moc je rozžhavená (odpor roste s teplotou). Takže jí při zapnutí protéká mnohonásobně větší proud než později. Proto taky žárovky umírají (Bělobrádek promine) hlavně při zapnutí. Nevím o žádné trubce nebo něčem podobném, co by se takhle chovalo.
Sranda je, že Maxwellovy rovnice jsou výrazně jednodušší na práci, než Navier-Stokesovy rovnice pro popis kapalin. Na rozdíl od kapalin není na elektřinu vyhlášená milionová odměna. Pomáháš si podobenstvím s něčím výrazně složitějším. :D

Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #69 kdy: 04. 09. 2017, 20:01:12 »
jeste mne zaujalo co jsem cetl ze rozhlasovy prijimac zalozeny na Krystalce nepotreboval zdroj

Trochy vysvetleni, proc se tomu rikalo krystalka. Nazev pochazi z toho, ze se tam jako detekcni dioda pouzival kus krystalu galenitu s dratkovou elektrodou, kterou clovek musel naraficit na misto, kde zrovna dobre fungoval diodovy efekt. Tou dobou zadne jine diody nebyly, krome tedy vakuovych. Pozdeji se zacaly pouzivat diody germaniove.

Jak zmineno vyse, vykon z vystupu krystalky byl dost maly, byla tedy potreba vysokoohmova sluchatka (typicky se pouzivaly 2 k Ohmy) a to jeste ne ledacjaka. Zkousel jsem ceskoslovenska vojenska sluchatka a s temi to nechrochalo, zabrala az sovetska sluchatka z tankove prilby, ktere jsem nasledne pridelal na oblouk z tech ceskoslovenskych.

Dnes je ale krystalka dost na hovno. Byla dobra v dobe, kdy bylo malo vysilacu. Dnes clovek slysi zaroven hafo stanic. Krystalky s ladenym obvodem sice existovaly take, ale problem byl v tom, ze kvuli ztratam ladeneho obvodu clovek namisto patnacti stanic najednou mel stanici jen jednu, mozna dve.

to ze nyni je slyset vic stanic najednou muze mit vnimana i jako vyhoda :)  neco jako "obraz v obraze" u modernich zarizeni :)

btw proc nakonec vyroba pro CPU, GPU zacla pouzivat kremik a ne treba to germanium ? cena nebo jine faktory ?

JardaP .

  • *****
  • 11 064
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #70 kdy: 04. 09. 2017, 20:41:21 »
btw proc nakonec vyroba pro CPU, GPU zacla pouzivat kremik a ne treba to germanium ? cena nebo jine faktory ?

Germanium ma urcite nevyhody. Ma malou tepelnou odolnost - proto germaniove soucastky mely dlouhe fousy, aby se pri pajeni teplem neznicily.  Kremik je asi levnejsi, uz proto, ze ho na Zemi jsou tri p​r​d​e​le. Germanium ma vetsi zpetny proud, coz asi  samo o sobe bude duvodem nevhodnosti pro integrovane obvody, zejmena u vysokeho stupne integrace. Take z germania tusim nejdou udelat soucastky na vyssi napeti.

Germanium melo sve vyhody ve sve dobe. Pocatecnimi primitivnimi technologiemi z nej sly nasekat tranzistory v dobe, kdy o kremikovych jeste nikdo ani neslysel - bylo napred treba zvladnout vyrobu dostatecne cisteho kremiku. A kdyz uz byly k mani kremikove, tak germaniove se nadale pouzivaly na vysoke frekvence, kam kremikove jeste nedospely. BTW, kdyz se pak kremikove vysokofrekvencni tranzistory objevily, byly drahe jak svine. V CSSR stal OC170 stovky, mozna tisice korun. To tehdy bylo zatracene moc penez. Obycejny clovek se k nim ale stejne tezko dostal, co Tesla dokazala vyrobit, nacpali do radii a vic nezbylo.

BTW, germanium se stale jeste pouziva na specialni diody - tedy detekcni a mozna i jine, protoze ma napeti na prechodu pouze 0,2 V, zatimco kremik 0,6.
« Poslední změna: 04. 09. 2017, 20:43:36 od JardaP . »

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #71 kdy: 04. 09. 2017, 20:43:13 »
...
On asi naráží na Theveninovu a Nortonovu větu. Ale souhlasím, že dost matoucím způsobem.

No, zdroj napětí a zdroj proudu jsou dvě hodně odlišné věci.
A úplně jinak se s nimi pracuje.

JSH

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #72 kdy: 04. 09. 2017, 20:56:50 »
...
On asi naráží na Theveninovu a Nortonovu větu. Ale souhlasím, že dost matoucím způsobem.

No, zdroj napětí a zdroj proudu jsou dvě hodně odlišné věci.
A úplně jinak se s nimi pracuje.
To naprosto souhlasím.

Jen je pravda, že čistě teoreticky se každý zdroj napětí dá nahradit zdrojem proudu (s úplně absurdními parametry) a naopak. Tu a tam se to dá i k něčemu použít. (nad tímhle Lojzo raději ani neuvažuj, než si to budeš schopný zařadit do kontextu)

PetrM

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #73 kdy: 04. 09. 2017, 21:30:26 »
...
On asi naráží na Theveninovu a Nortonovu větu. Ale souhlasím, že dost matoucím způsobem.

No, zdroj napětí a zdroj proudu jsou dvě hodně odlišné věci.
A úplně jinak se s nimi pracuje.

Tak tak. On člověk ani nemusí vědět parametry zdroje.

Pokud budu mít zdroj napětí, třeba 24V, tak se bude snažit držet na výstupu 24V stůj co stůj. S rostoucím odebíraným proudem poroste i dodávaný výkon, ale protože nemáme zdroj nekonečnýho výkonu, nakonec začne napětí klesat...

Když ale postavím zdroj, který se snaží dodávat třeba 5A stůj co stůj, tak s rostoucím odporem roste napětí na něm (U = I*R, R roste), při rozpojeným obvodu (nekonečně velký R) by se napětí dostalo k nekonečnu...

U zdrojů napětí je potřeba proudový omezení, aby ho nakonec ten velký proud při malým odporu na výstupu neupekl. Zdroj proudu je dobrý k LEDkám, protože jas je úměrný proudu a napětí se mění s teplotou, takže když jsem měl displej s LED podsvitem 20V/40mA z 5V, musel jsem do zdroje konstantního proudu dávat ještě obvod na monitorování výstupního napětí pro případ, že třeba vypadne kablík z výstupu. Jinak by pumpoval do kondíků na výstupu vyšší a vyšší napětí, dokud by kondíky nevyskočily ze zdroje ven...

mrazík

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #74 kdy: 04. 09. 2017, 22:14:53 »
Germanium ma urcite nevyhody. Ma malou tepelnou odolnost - proto germaniove soucastky mely dlouhe fousy, aby se pri pajeni teplem neznicily.  Kremik je asi levnejsi, uz proto, ze ho na Zemi jsou tri p​r​d​e​le. Germanium ma vetsi zpetny proud, coz asi  samo o sobe bude duvodem nevhodnosti pro integrovane obvody, zejmena u vysokeho stupne integrace. Take z germania tusim nejdou udelat soucastky na vyssi napeti.

Germanium melo sve vyhody ve sve dobe. Pocatecnimi primitivnimi technologiemi z nej sly nasekat tranzistory v dobe, kdy o kremikovych jeste nikdo ani neslysel - bylo napred treba zvladnout vyrobu dostatecne cisteho kremiku. A kdyz uz byly k mani kremikove, tak germaniove se nadale pouzivaly na vysoke frekvence, kam kremikove jeste nedospely. BTW, kdyz se pak kremikove vysokofrekvencni tranzistory objevily, byly drahe jak svine. V CSSR stal OC170 stovky, mozna tisice korun. To tehdy bylo zatracene moc penez. Obycejny clovek se k nim ale stejne tezko dostal, co Tesla dokazala vyrobit, nacpali do radii a vic nezbylo.

BTW, germanium se stale jeste pouziva na specialni diody - tedy detekcni a mozna i jine, protoze ma napeti na prechodu pouze 0,2 V, zatimco kremik 0,6.
Tady se člověk dozví věci. Zpětný proud je něco, co vás ohrozí na životě, když je rozvaděč napájen z více než jednoho místa a zapomenete to vypnout. Vy máte zřejmě na mysli závěrný proud (diody). Čeština má dost přesně definované technické termíny a je dobré je znát, když je chcete používat. Křemík se začal používat pro integrované obvody především proto, že je poměrně jednoduché vytvořit na jeho povrchu vrstvičku oxidu (nebo nitridu), kterou je možné selektivně odleptat a která umí účinně bránit difúzi příměsí. To umožňuje efektivně vyrábět složité planární struktury, které jsou základem integrovaných obvodů.
OC170 byl germaniový tranzistor pro kmitočty řádově desítky MHz a dal se normálně koupit za pár desítek korun.