SlideShare a Scribd company logo

מבוא לחשמל

•
•
Shlomo Cohen
Shlomo Cohen
Education
1 of 155
Download to read offline
‫חשמל ואלקטרוניקה - העשרה‬ ‫שלמה כהן‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫1‬
...‫אלקטרוניקה זה כיף‬ Robot Challenge 2013- championship for self-made, autonomous, and mobile robots 3 http://homefixtricks.com/
‫אלקטרוניקה זה חשוב ומציל חיי אדם...‬ ‫כך פועלת כיפת ברזל - ‪Iron Dome‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫4‬
‫מבנה האטום (על פי רתפורד)‬ ‫ס"מ),‬ ‫•האטום מכיל גרעין חיובי זעיר ממדים (‬ ‫שבו מרוכזת רוב רובה של מסת האטום.‬ ‫• האלקטרונים נמצאים בתנועה מתמדת וסובבים‬ ‫את הגרעין הכבד. רוב רובו של נפח האטום מהווה‬ ‫חלל ריק שבו נעים האלקטרונים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫5‬
‫גרעין האטום‬ ‫•הגרעין מכיל פרוטונים ונויטרונים.‬ ‫•מספר הפרוטונים בגרעין קובע את זהות היסוד.‬ ‫•הגרעין נושא מטען חשמלי חיובי כמספר הפרוטונים‬ ‫שבו.‬ ‫•באטום ניטראלי חשמלית, מספר האלקטרונים שווה‬ ‫למספר הפרוטונים.‬ ‫•מספר אטומי = מספר הפרוטונים בגרעין האטום.‬ ‫•מספר מסה = מספר הפרוטונים + מספר הנויטרונים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫6‬
‫מודל ה"מסלולים" של‬ ‫בוהר (3191)‬ ‫•תנועת האלקטרונים סביב הגרעין‬ ‫איננה חופשית לחלוטין.‬ ‫•האלקטרונים יכולים להקיף את‬ ‫הגרעין אך ורק במסלולים "מותרים"‬ ‫וקבועים.‬ ‫•לאלקטרון הנמצא במסלול מסוים‬ ‫יש אנרגיה מסוימת. ככל שהמסלול‬ ‫רחוק יותר מהגרעין האנרגיה של‬ ‫המסלול גבוהה יותר.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫7‬
‫סידור האלקטרונים באטום‬ ‫•סידור האלקטרונים ברמות האנרגיה נקראת‬ ‫היערכות האלקטרונים.‬ ‫•ברמת אנרגיה ראשונה 1=‪ ,n‬יכולים להימצא לכל‬ ‫היותר שני אלקטרונים באורביטל אחד.‬ ‫•ברמת אנרגיה שנייה 2=‪ ,n‬יכולים להימצא לכל‬ ‫היותר שמונה אלקטרונים בארבעה אורביטלים (=‬ ‫מסלולים) (זוג אלקטרונים בכל אורביטל).‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫8‬
‫סידור האלקטרונים באטום‬ ‫•האלקטרונים של אטום מאכלסים את רמות‬ ‫האנרגיה מהרמה הקרובה לגרעין כלפי חוץ.‬ ‫•האלקטרונים המאכלסים את רמת האנרגיה הגבוהה‬ ‫ביותר באטום נקראים אלקטרוני ערכיות או‬ ‫אלקטרונים ערכיים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫9‬
‫סידור האלקטרונים באטום‬ ‫•מסלול נקרא גם "קליפה" שבה נעים האלקטרונים.‬ ‫•אלקטרונים שנמצאים בקליפה החיצונית נמשכים‬ ‫משיכה חלשה יותר לגרעין האטום בהשוואה‬ ‫לאלקטרונים שקרובים יותר לגרעין.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫01‬
‫מודל האטום והולכה חשמלית‬ ‫•אם מספרם של האלקטרונים בקליפה החיצונית יורד‬ ‫מ- 4 אלקטרונים, הם ניתקים בקלות יחסית מהאטום‬ ‫ונקראים – "אלקטרונים חופשיים".‬ ‫•אם מספרם מעל מ- 4 אלקטרונים, הם נוטים‬ ‫להיצמד לאטום, ואף למשוך אליהם אלקטרונים‬ ‫חופשיים (אם יש בסביבתם), כדי להשלים את מספר‬ ‫האלקטרונים בקליפה החיצונית ל-8.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫11‬
‫)‪(Shlomo Cohen‬‬ ‫‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫מודל האטום והולכה חשמלית‬ ‫•אם מספרם של האלקטרונים בקליפה החיצונית,‬ ‫שווה בדיוק ל- 4 אלקטרונים, הם יוצרים מבנה מיוחד‬ ‫שנקרא קשר קווולנטי, ובו כל שני אטומים סמוכים‬ ‫"משתפים" את האלקטרונים של הקליפה החיצונית‬ ‫ושניהם "מרגישים" שהם במצב יציב ושהקליפה‬ ‫שלהם מלאה.‬ ‫•למשל אטום סיליקון (‪:)Si‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫21‬
‫מודל האטום והולכה חשמלית‬ ‫מספר אלק' בקליפה‬ ‫החיצונית‬ ‫3-1‬ ‫4‬ ‫7-5‬ ‫הולכה חשמלית:‬ ‫מוליך‬ ‫חצי מוליך‬ ‫מבודד‬ ‫תנועה אקראית של אלקטרונים חופשיים במוליך חשמלי (חומר‬ ‫מתכתי בדר"כ)‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫תנועת אלקטרונים חופשיים מסודרת ומכוונת‬ ‫במוליך המחובר למעגל חשמלי.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫41‬
‫הפוטון‬ ‫•כאשר האלקטרון נע במסלול מסוים הוא‬ ‫אינו פולט ואינו קולט אנרגיה.‬ ‫•אלקטרון יכול לעבור ממסלול קרוב לגרעין‬ ‫למסלול מרוחק יותר רק אם הוא קולט מנת‬ ‫אנרגיה.‬ ‫•כשאלקטרון "נופל" ממסלול רחוק למסלול‬ ‫קרוב הוא פולט מנת אנרגיה – בצורת פוטון‬ ‫•‪h V = ΔE‬‬ ‫•‪ – h‬קבוע פלנק‬ ‫•‪( V‬ניי)- אורך גל של הפוטון ("צבע")‬ ‫•‪ – ΔE‬הפרש האנרגיה בין הקליפות.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫51‬
‫הפוטון – שימושים נפוצים‬ ‫•נכיר בהמשך ‪LED‬‬ ‫•נכיר בהמשך ‪LAZER‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫61‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫מטען חשמלי - ויקיפדיה‬ ‫• מטען חשמלי הוא גודל פיזיקלי שמאפיין‬ ‫חומר.‬ ‫• במצב רגיל, המטען החשמלי הכולל של‬ ‫החומר הוא נייטרלי (אפס), אם כי בתוך‬ ‫החומר נמצא מספר רב מאוד של‬ ‫חלקיקים בעלי מטען חשמלי, חיובי‬ ‫ושלילי, אשר מאזנים זה את זה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫71‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫כוח חשמלי - ויקיפדיה‬ ‫2‬ ‫‪qq‬‬ ‫‪r‬‬ ‫1‬ ‫2‬ ‫‪F k‬‬ ‫• הכוח הפועל בין שני מטענים מתואר בחוק קולון:‬ ‫– ‪ F‬הוא גודל הכוח הפועל בקו ישר בין המטענים.‬ ‫– 1‪ q‬הוא גודל המטען החשמלי הראשון.‬ ‫– 2‪ q‬הוא גודל המטען החשמלי השני.‬ ‫– ‪ r‬הוא המרחק בין שני המטענים.‬ ‫– ‪ K‬הינו יחס קבוע, המכונה קבוע קולון.‬ ‫• אם אחד המטענים חיובי והאחר שלילי, הכוח יגרום‬ ‫למשיכה בין המטענים. אחרת, הכוח יגרום לדחייה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫81‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫שדה חשמלי - ויקיפדיה‬ ‫• קווי השדה החשמלי מציינים את כיוונו של השדה‬ ‫החשמלי, וצפיפותם את עוצמתו. משמאל שני‬ ‫מטענים שווי סימן, ומימין שני מטענים בעלי סימנים‬ ‫מנוגדים.‬ ‫• עקרון הסופרפוזיציה קובע שהשדה שיוצרים מספר‬ ‫מטענים הוא סכום השדות שיוצרים כל המטענים‬ ‫לחוד. במרחב התלת ממדי זהו סכום וקטורי.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫91‬
‫סוללה חשמלית‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪? What are ions - YOU TUBE‬‬ ‫יונים הם אטומים שאיבדו או קיבלו אלקטרונים‬ ‫מהסביבה. גם כאן יש נטייה להשלים קליפה חיצונית‬ ‫ל-8 או לאבד אלקטרונים כך שהקליפה החיצונית‬ ‫תהיה עם 8 אלק'.‬ ‫הסימון +2 בצמוד לשם של אטום, מציין אטום שאיבד‬ ‫2 אלק' וסה"כ הוא יון חיובי. הסימון -1 בצמוד לשם‬ ‫של אטום, מציין אטום שנוסף לו אלק' מהסביבה והפך‬ ‫ליון שלילי.‬ ‫מהו התא הגלווני ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫02‬
‫עקרון פעולה של התא הגלווני‬ YouTube- Galvanic cell zinc and copper 21 http://homefixtricks.com/
‫מושגי יסוד בחשמל – הזרם החשמלי‬ ‫• כשיש מתח חשמלי, ומחברים אליו מוליך חשמלי,‬ ‫נוצר זרם של אלקטרונים, מהצד שיש בו צפיפות‬ ‫רבה (לחץ) של אלק' אל הצד שיש בו "חורים" (או‬ ‫חוסר באלקטרונים). זרם זה הוא הזרם החשמלי.‬ ‫הזרם מוגדר ככמות מטען העוברת בשטח חתך‬ ‫המוליך ביחידת זמן.‬ ‫]שנייה[ ‪]/ t‬קולון[ ‪] = Q‬אמפר[ ‪I‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫22‬
‫השוואה בין מושגים בחשמל למושגים במים‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫32‬
‫השוואה בין מושגים בחשמל למושגים במים‬ ‫סימון‬ ‫חשמלי‬ ‫המושג‬ ‫מים‬ ‫חשמל‬ ‫‪]Amper[ I‬‬ ‫זרם‬ ‫מים‬ ‫מטען‬ ‫חשמלי‬ ‫‪]VOLT] V‬‬ ‫מתח‬ ‫לחץ‬ ‫המשאבה‬ ‫מתח‬ ‫הסוללה‬ ‫‪]OHM [ R‬‬ ‫התנגדות מעצור‬ ‫הסלע‬ ‫התנגדות‬ ‫‪http://polymer.bu.edu/ogaf/html/chp83act1.htm‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫42‬
‫מושגי יסוד בחשמל – חוק אוהם‬ ‫• חוק אוהם – הזרם יחסי ישר לגודל המתח, ויחסי‬ ‫הפוך להתנגדות המוליך:‬ ‫]‪I [Amper] = U [Volt]/R [Ohm‬‬ ‫בצורה אחרת שאולי קל לזכור‬ ‫‪U=R*I‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫52‬
‫•נורה מחוברת למתח ‪ .220V‬הזרם דרכה‬ ‫הוא ‪. 0.2A‬‬ ‫•חשב את התנגדותה של הנורה‬ ‫פתרון:‬ ‫]‪I [Amper] = U [Volt]/R [Ohm‬‬ ‫‪R = U/I‬‬ ‫‪R=220/0.2=1100Ω‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫62‬
‫מושגי יסוד בחשמל – הספק‬ ‫• הספק של צרכן חשמלי (או ספק אנרגיה כלשהו)‬ ‫הוא מכפלת המתח השורר על פניו והזרם הזורם‬ ‫דרכו:‬ ‫]‪• P[Watt] = I[Amper] * V[Volt‬‬ ‫‪• Pr1 = Vr1 * I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫1‪VR‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫72‬
‫•נורה מחוברת למתח ‪ .220V‬הזרם דרכה הוא ‪. 0.2A‬‬ ‫•חשב את הספק הנורה‬ ‫פתרון:‬ ‫‪P=I*V‬‬ ‫]‪P=220*0.2=44 [Watt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫82‬
‫מושגי יסוד בחשמל – התנגדות שקולה‬ ‫• התנגדות שקולה היא סה"כ ההתנגדות ש"רואה"‬ ‫ספק המתח, במעגל חשמלי כלשהו. כשרוצים‬ ‫לדעת מה הזרם הזורם בנגד כלשהו במעגל‬ ‫חשמלי, מאוד נוח לחשב את ההתנגדות השקולה‬ ‫של כל המעגל, למצוא את הזרם הראשי ולפי חוק‬ ‫אוהם להמשיך ולגלות מה שנדרש.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫92‬
‫קוד נגדים‬ ‫• ערכו של הנגד 0074 אוהם:‬ ‫]00[ ]7[ ]4[ •‬ ‫• והדיוק : %5+/-‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫03‬
‫קוד סימון נגדים - ויקיפדיה‬ ‫• תרגיל: מה ערכו של הנגד ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫13‬
‫קוד סימון נגדים - ויקיפדיה‬ ‫• תרגיל: מה ערכו של הנגד ?‬ ‫• פתרון:‬ ‫צהוב ,שחור,חום = ‪• R‬‬ ‫000,001 = ]0000[ ]0[ ]1[ = ‪• R‬‬ ‫• עם דיוק של %01 (כסף)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫23‬
‫מחשבון נגדים‬ http://www.dannyg.com/examples/res2/resist • or.htm ?= R • 33 http://homefixtricks.com/
‫מחשבון נגדים‬ http://www.dannyg.com/examples/res2/resist • or.htm 5% ‫ =0022 אוהם , דיוק של‬R • 34 http://homefixtricks.com/
‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל טורי‬ ‫• התנגדות שקולה במעגל טורי היא סכום‬ ‫ההתנגדויות.‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫2‪Rt = R1+ R‬‬ ‫‪I = Vt/Rt‬‬ ‫1‪VR1 = I * R‬‬ ‫2‪VR2 = I * R‬‬ ‫)חוק כירכהוף 1( 2‪Vt = VR1 + VR‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫2‪Rt = R1+ R‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫53‬
‫מושגי יסוד בחשמל – מחלק מתח נגדים‬ ‫• מחלק מתח נגדים מאפשר לתת לצרכן מתח נמוך‬ ‫ממתח המקור ‪ ,Vt‬בצורה קלה ונוחה. (אך בזבזנית‬ ‫באנרגיה – האנרגיה מתבזבזת על נגד 1‪)R‬‬ ‫2‪• Vout = VR2 = I * R2 = [ Vt/(R1+R2) ] * R‬‬ ‫)2‪• Vout = Vt * R2 / (R1 + R‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫63‬
‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל מקבילי‬ ‫• הזרם הכללי הוא סכום הזרמים בכל ענף.‬ ‫‪It‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫)חוק כירכהוף 2( 2‪It = I1+ I‬‬ ‫1‪I1 = Vt/R‬‬ ‫2‪I2 = Vt/R‬‬ ‫]2‪It = Vt[1/R1 + 1/R‬‬ ‫2‪1/Rt = 1/R1 + 1/R‬‬ ‫)2‪Rt = (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫? ? ? = ‪Rt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫73‬
‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל מקבילי‬ ‫• הזרם הכללי הוא סכום הזרמים בכל ענף.‬ ‫‪It‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫2‪It = I1+ I‬‬ ‫1‪I1 = Vt/R‬‬ ‫2‪I2 = Vt/R‬‬ ‫]2‪It = Vt[1/R1 + 1/R‬‬ ‫2‪It / Vt = 1/Rt = 1/R1 + 1/R‬‬ ‫2‪1/Rt = (R1 + R2)/R1*R‬‬ ‫)2‪Rt = (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫)2‪Rt = (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫סימון: 2‪ – R1||R‬הנגדים 1‪ R‬ו- 2‪ ,R‬מקבילים חשמלית‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫83‬
‫שתי נורות מחוברות במקביל לסוללה שמספקת מתח ‪.U=12V‬‬ ‫נתון שהתנגדויות הנורות הן: ‪R2=8Ω , R1=4Ω‬‬ ‫חשב: א. התנגדות שקולה‬ ‫ב. זרם כללי‬ ‫ג. זרם בכל אחד מהענפים (דרך כל אחת מהנורות)‬ ‫פתרון: א. )2‪RT=2.67Ω ← RT=R1 R2/(R1+R‬‬ ‫ב. ‪I=4.5A ← I=U/RT‬‬ ‫ג. 1‪I1=3A ← I1=U/R‬‬ ‫2‪I2=1.5A ← I2=U/R‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫93‬
‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל מעורב‬ ‫• במעגל מעורב אין נוסחה קבועה, ונדרש קצת‬ ‫נסיון כדי לנתח אותו, למשל:‬ ‫0‪R‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫)2‪Rt = R0+ (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫‪It‬‬ ‫‪It = Vt/Rt‬‬ ‫0‪VR0 = I * R‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫} )2‪VR1||R2 = I * { (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫1‪IR1 = VR1||R2 /R‬‬ ‫2‪IR2 = VR1||R2 /R‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫)2‪Rt = R0+ (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫04‬
‫דוגמה נוספת למעגל מורכב‬ • Rt = ? • VR3 = ? It R0 R2 R1 Vt I1 R5 Rt = ? 41 R3 http://homefixtricks.com/ I2 R4 VR3 = ?
‫דוגמה נוספת למעגל מורכב‬ ‫2‪R‬‬ ‫? = 3‪VR‬‬ ‫3‪R‬‬ ‫0‪R‬‬ ‫‪It‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫5‪R‬‬ ‫4‪R‬‬ ‫? = ‪Rt‬‬ ‫0‪R‬‬ ‫4‪R2+R3+R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪It‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫5‪R‬‬ ‫• נפשט קצת את‬ ‫המעגל:‬ ‫• נקבל מעגל טורי,‬ ‫המכיל נגד אמצעי‬ ‫שקול של נגדים :‬ ‫1‪(R2+R3+R4)||R‬‬ ‫ובטור הנגדים‬ ‫0‪R5+R‬‬ ‫? = ‪Rt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫24‬
‫דוגמה נוספת למעגל מורכב‬ • Rt = R0+ [(R2+R3+R4)||R1 ] + R5 • It = Vt/Rt • VR1 = It * [(R2+R3+R4)||R1 ] • I R2+R3+R4 = VR1/ R2+R3+R4 • VR3 = I R2+R3+R4 *R3 43 R0 It R2 R1 R3 VR3 = ? Vt I1 I2 R5 R4 Rt = ? It R0 R1 Vt I1 R5 Rt = ? http://homefixtricks.com/ R2+R3+R4 I2
‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫‪http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html‬‬ ‫• כאשר יש יותר ממקור אחד,‬ ‫של מתח או זרם, שיטה‬ ‫נחמדה לפתרון היא שיטת‬ ‫סופרפוזיציה.‬ ‫• ניתן לחשב סה"כ תרומות‬ ‫מכל המקורות, באופן הבא:‬ ‫משאירים כל פעם מקור‬ ‫אחד פעיל - מקצרים את‬ ‫שאר מקורות המתח,‬ ‫ומנתקים את שאר מקורות‬ ‫הזרם.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫44‬
‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫• למשל, מה הזרם דרך‬ ?R1 http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html 45 http://homefixtricks.com/
‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫• למשל, מה הזרם דרך‬ ?R1 :‫• פתרון‬ :B2 ‫• נקצר את סוללה‬ • Rt = R1+R2||R3 = 4+(1||2) = 4+2/3 • It = VB1/Rt = 28/4.6666 = 6[Amper] 46 http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html http://homefixtricks.com/ ‫קצר‬
‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ • • • • ‫• בשלב הבא נקצר סוללה‬ :‫שנייה‬ Rt = R3+R2||R1 = 1+(4||2) = 1+8/6 = 2.33333 It = VB2/Rt = 7/2.33333 = 3[Amper] VR1||R2 =It*R1||R2 = 3*1.333 = 4V It = VR1||R2/Rt = 4/4 = 1A 47 http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html ‫קצר‬ http://homefixtricks.com/
‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫סיכום:‬ ‫כשקיצרנו את סוללה 2‪,B‬‬ ‫קיבלנו זרם של 6]‪.]A‬‬ ‫(ימינה)‬ ‫כשקיצרנו את סוללה 1‪B‬‬ ‫קיבלנו זרם של 1]‪]A‬‬ ‫(שמאלה)‬ ‫תוצאה סופית: 5]‪ ]A‬ימינה !‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫84‬
‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫• שלב ראשון, מעבירים‬ ‫עניבות הכוללות את כל‬ ‫הרכיבים.‬ ‫• הבחירה בכיוון הזרם‬ ‫שרירותית.‬ ‫• אח"כ מיישמים את חוק‬ ‫כירכהוף הראשון לכל‬ ‫עניבה:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫94‬
‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫05‬
‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫‪-1A‬‬ ‫‪5A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫15‬
‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫‪-1A‬‬ ‫‪5A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫25‬
‫הכוח הפועל על מטען הנע בשדה מגנטי‬ ‫• גודל הכוח הפועל על מטען ‪( q‬מטען‬ ‫בוחן חיובי):‬ ‫‪F = Bqv sin θ‬‬ ‫המטען [קולון] – ‪q‬‬ ‫עוצמת השדה המגנטי [טסלה] – ‪B‬‬ ‫מהירות המטען [מטר לשנייה] – ‪v‬‬ ‫הכוח על המטען [ניוטון] – ‪F‬‬ ‫• ‪- sin θ‬הזוית בין קווי השטף המגנטי‬ ‫‪ B‬לבין כיוון מהירות התנועה ‪v‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫35‬ ‫/‪https://www.boundless.com/physics/magnetism/motion-of-a-charged-particle-in-a-magnetic-field/electric-vs-magnetic-forces‬‬
‫הפרדת מטענים במוט המוליך כתוצאה מתנועתו‬ ‫נסתכל על מוט הנע ימינה במהירות קבועה בשדה המגנטי האחיד שכיוונו נתון בתרשים.‬ ‫האלקטרונים החופשיים שבמוט נעים יחד עימו ולכן פועל על כל אלקטרון חופשי כוח מגנטי (כח‬ ‫לורנץ) המכוון כלפי מטה.‬ ‫‪e‬‬ ‫‪FB‬‬ ‫‪v‬‬ ‫כוח זה‬ ‫גורם‬ ‫לאלקטרון‬ ‫לנוע מטה‬ ‫לאורך‬ ‫המוט‬ ‫ שטף מגנטי נכנס לתוך המסך‬‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫45‬
‫הפרדת מטענים במוט המוליך כתוצאה מתנועתו‬ ‫נסתכל על מוט הנע ימינה במהירות קבועה בשדה המגנטי האחיד שכיוונו נתון בתרשים.‬ ‫האלקטרונים החופשיים שבמוט נעים יחד עימו ולכן פועל על כל אלקטרון חופשי כוח מגנטי (כח‬ ‫לורנץ) המכוון כלפי מטה.‬ ‫חסר‬ ‫באלקטרונים‬ ‫+‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‬‫עודף‬ ‫באלקטרונים‬ ‫כתוצאה מתנועת המוט ימינה, נעים אלקטרונים חופשיים בתוך המוט כלפי מטה ונוצרת הפרדת‬ ‫מטענים בתוך המוט‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫55‬
‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫כעט מפעילים תנועת סביבון. המוט הימני נכנס פנימה לתוך המסך, המוט השמאלי יוצא החוצה‬ ‫מהמסך‬ ‫ציר סיבוב‬ ‫שדה מגנטי,‬ ‫לתוך המסך‬ ‫במצב הזה, בצילום מצב בנק' הזמן הזו, המוליכים הלבנים, לא חותכים קווי שטף, כי הם נעים‬ ‫במקביל אל השטף (משיקים אליו). בשאר המוליכים, העליון והתחתון, לא נוצר מתח, במצב הזה.‬ ‫בסה"כ, מקבלים תפוקה 0 על ההדקים (למטה בתכלת) .‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫65‬
‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫במצב הזה, המוליכים העומדים (לבנים בציור), חותכים קווי שטף ב-09 מעלות ומתקבלת תפוקה‬ ‫מלאה של מתח על ההדקים. המוליכים הכחולים, תורמים סה"כ 0 מתח.‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪2V‬‬ ‫מתח ההדקים ברגע זה יהיה שווה לפעמיים המתח שיוצר כל מוליך עומד (לבן) – ‪2V‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫75‬
‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫מה נשנה במבנה "הסביבון" כדי לקבל יותר מתח חשמלי ?‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪2V‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫85‬
‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫מה נשנה במבנה "הסביבון" כדי לקבל יותר מתח חשמלי ?‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪2V‬‬ ‫פתרון: במקום לולאה אחת, נבנה הרבה לולאות. המתח במוצא יהיה הסכום של כל המתחים‬ ‫הקטנים של כל מוליך (מאונך).‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫95‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫המתח על הדקי מוליך הנע בתוך שדה מגנטי‬ ‫• הסליל בעל ‪ N‬ליפופים ,‬ ‫מרחק ‪ R‬מהמרכז‬ ‫באורך ‪ ,L‬מסתובב‬ ‫במהירות זויתית -‪ω‬‬ ‫בשדה מגנטי עם‬ ‫צפיפות שטף מגנטי ‪.B‬‬ ‫‪A = RL‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫16‬ ‫‪http://www.antonine-education.co.uk/Pages/Physics_4/Magnetism/MAG_06/mag_field_6.htm‬‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫כאשר מזיזים מוליך בתוך שדה מגנטי, נוצר‬ ‫מתח על הדקיו‬ How generator works by Khurram Tanvir - YouTube 62 http://homefixtricks.com/
‫אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• ‪ – T‬זמן מחזור של האות‬ ‫המחזורי – [שנייה]‬ ‫• נמדד בין 2 מתחים קרובים‬ ‫בעלי אותו ערך מתח ואותו‬ ‫כיוון (עולה או יורד)‬ ‫• ‪ – f‬תדר [‪]HZ‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫36‬
‫אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• ‪ – T‬זמן מחזור של האות‬ ‫המחזורי – [שניה]‬ ‫• ‪ – f‬תדר [‪]HZ‬‬ ‫‪• T = 1/ f‬‬ ‫‪T‬‬ ‫‪• ω = 2πf‬‬ ‫• ‪ – ω‬מהירות זוויתית‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫46‬
‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• ברשת החשמל הביתית‬ ‫בישראל יש מתח סינוס‬ ‫בתדר 05]‪.]HZ‬‬ ‫• כמה מחזורים של סינוס‬ ‫שלם יש ב-1 שנייה ?‬ ‫• מה זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫מתח האספקה של רשת‬ ‫החשמל הביתית ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫‪T‬‬ ‫56‬
‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• פתרון:‬ ‫• כמה מחזורים של סינוס‬ ‫שלם יש ב-1 שנייה ? 05‬ ‫• מה זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫מתח האספקה של רשת‬ ‫החשמל הביתית ?‬ ‫= 05/1 = ‪• T = 1/f‬‬ ‫‪= 0.02 Sec = 20 miliSec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫‪T‬‬ ‫66‬
‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• בגרף משמאל, כל מלבן‬ ‫מייצג זמן של 2 מילי‬ ‫שנייה.‬ ‫• מה זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫האות החשמלי ?‬ ‫• מה התדר של האות ?‬ ‫‪2 MiliSec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫76‬
‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫פתרון:‬ ‫בגרף משמאל, כל מלבן‬ ‫מייצג זמן של 2 מילי‬ ‫שנייה.‬ ‫לכן, זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫האות : [‪4 ]miliSec‬‬ ‫מה התדר של האות ?‬ ‫= )3-01*4(/1 = ‪• F= 1/T‬‬ ‫‪• 250 Hz‬‬ ‫‪2 MiliSec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫86‬
‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ ‫)‪• V = 7 sin(628*t‬‬ ‫‪• ω = 2*PI*f‬‬ ‫= ‪• f = 628/2/PI‬‬ ‫‪100HZ‬‬ ‫= 001/1 = ‪• T‬‬ ‫‪0.01Sec‬‬ ‫• פתרון המעגל :‬ ‫בעזרת‬ ‫סופרפוזיציה‬ ‫7+‬ ‫0‬ ‫7-‬ ‫‪0.01Sec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫96‬
‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ ‫• למשל נמצא מה‬ ‫המתח על נגד 2‪:R‬‬ ‫• לפי עקרון‬ ‫הסופרפוזיציה,‬ ‫המתח עליו הוא‬ ‫סכום המתחים של‬ ‫כל מקור מתח‬ ‫בנפרד. (כאשר‬ ‫השני מקוצר)‬ ‫)‪V = 7 sin(628*t‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫07‬
‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ + ‫קצר‬ V = 7 sin(628*t) VR2 4V 0V t[sec] 71 -‫• נקצר את מקור ה‬ :AC • Rt = (2||1)+4 = • 2*1/(2+1) + 4 = 4.6666 Ohm • It = Vb1/Rt = 28/4.66=6[A] • VR2 =6*0.666 = 4[Volt] http://homefixtricks.com/
‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ + ‫קצר‬ Vac = 7 sin(628*t) VR2 4.0V 0V -4.0V :DC-‫• נקצר את מקור ה‬ • Rt = (2||4)+1 = =(2*4)/(2+4) + 1 = = 8/6 + 1 = 2.33 Ohm • It = Vac/Rt = 7/2.33=3.0 [A] • VR2 =It * (4||2) = = 3.0*8/6 = 4.0[Volt] t[sec] 72 http://homefixtricks.com/
‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ 2 ‫• נסכם את השפעת‬ :‫מקורות המתח‬ + Vac = 7 sin(628*t) • Vmax = Vdc + Vac Max = 4 + 4.0 = 8.0 Volt VR2 8.0 • Vmin = Vdc - |Vac Min| = 4 – 4.0 = 0.0 Volt 4V 0.0V t[sec] 73 0.01Sec http://homefixtricks.com/
‫מתח אפקטיבי – ויקיפדיה (באנגלית)‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫מתח אפקטיבי הוא אותו מתח ‪ DC‬אשר ייצור‬ ‫הספק הזהה להספק הנוצר ע"י מתח ‪.AC‬‬ ‫‪• P = I * V = (V/R) * V = V2/R‬‬ ‫‪RMS – Root Mean Square‬‬ ‫מעלים את המתח בריבוע, ממצעים ומוציאים‬ ‫שורש.‬ ‫במקרה הכללי:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫47‬
RMS - Effective Voltage - ‫מתח אפקטיבי‬ 75 http://homefixtricks.com/
‫כא"מ והתנגדות פנימית של מקור מתח‬ ‫• לכל מקור מתח, יש התנגדות‬ ‫פנימית – 0‪R‬‬ ‫• בכל מעגל חשמלי, העומס,‬ ‫"רואה" תמיד ספק מתח עם‬ ‫התנגדות פנימית.‬ ‫• מה יכול להיות הזרם המקסימלי‬ ‫שהספק מוציא ?‬ ‫? = ‪• Imax‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫2=0‪R‬‬ ‫‪RL‬‬ ‫‪10V‬‬ ‫67‬
‫כא"מ והתנגדות פנימית של מקור מתח‬ ‫• לכל מקור מתח, יש התנגדות‬ ‫פנימית – 0‪R‬‬ ‫• בכל מעגל חשמלי, העומס,‬ ‫"רואה" תמיד ספק מתח עם‬ ‫התנגדות פנימית.‬ ‫• מה יכול להיות הזרם המקסימלי‬ ‫שהספק מוציא ?‬ ‫‪• Imax = V/R0 = 10/2 = 5A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫2=0‪R‬‬ ‫‪RL‬‬ ‫‪10V‬‬ ‫77‬
‫כא"מ והתנגדות פנימית של מקור מתח‬ ‫• מה המתח המכסימלי שהעומס‬ ‫יכול להרגיש ?‬ ‫‪• Vmax = 10 Volt‬‬ ‫• (כאשר הזרם 0, זה כמו לאמר‬ ‫שהעומס הוא בעצם "נתק" – 0‬ ‫זרם)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫2=0‪R‬‬ ‫‪RL‬‬ ‫‪10V‬‬ ‫87‬
‫משפט תבנין :‬ ‫כל חלק של מעגל המכיל מקור חשמל אחד לפחות ,ניתן לייצוג‬ ‫ע"י מעגל שקול ,המורכב ממקור מתח אידיאלי ‪, Uth‬שאליו‬ ‫מחובר בטור נגד ‪, Rth‬מעגל זה נקרא מעגל תבנין.‬ ‫כדי למצוא את מעגל תבנין עלינו לחשב את ‪ Uth‬ו-‪. Rth‬‬ ‫השקפים הבאים לקוחים ממצגת של המורה :אסף שאמלי המקצוע:תורת החשמל.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫97‬
‫מציאת ערכי ‪ Rth‬ו-‪Uth‬‬ ‫נתבונן בשני המעגלים הבאים :‬ ‫נזכיר כי המעגלים יקראו שקולים אם כתוצאה מחיבור צרכנים‬ ‫זהים בין הנקודות ‪A‬ו-‪ B‬ייגרמו מתחים זהים ‪ UL‬וייווצרו זרמים‬ ‫זהים ‪. IL‬‬ ‫חלק של מעגל לינארי המחובר לצרכן‬ ‫מעגל תבנין של חלק המעגל הליניארי המחובר‬ ‫לצרכן‬ ‫08‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬
‫ניתן להוכיח כי המתח ‪ Uth‬הוא מתח המעגל הפתוח בין‬ ‫שני ההדקים ‪ A‬ו- ‪ B‬במעגל. כלומר אם ננתק את הצרכן ‪RL‬‬ ‫במעגל המתואר יהיה המתח ‪ Uth‬כמסומן באיור.‬ ‫וההתנגדות ‪ Rth‬היא ההתנגדות ש"רואה " הצרכן בין שני‬ ‫ההדקים ‪ A‬ו- ‪ B‬במעגל כאשר כל המקורות משותקים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫18‬
‫דוגמא :‬ ‫חשב את מתח תבנין בין הנקודות ‪A‬ו-‪ B‬חשב את התנגדות‬ ‫תבנין שאותה "רואה" הצרכן במעגל זה‬ ‫שרטט את מעגל תבנין השקול של מעגל זה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫28‬
‫פתרון:‬ ‫ננתק את הצרכן ‪ RL‬נקבל את המעגל המתואר באיור:‬ ‫לפי חוק המתחים של קירכהוף בחוג ‪ ECDFE‬ומקבלים:‬ ‫0=2‪E1-I(r1+R1+R2+r2)-E‬‬ ‫‪I=(E1-E2)/(r1+R1+R2+r2)=0.01 A‬‬ ‫ומכאן:‬ ‫נוכל לחשב את ‪: Uth‬‬ ‫‪Uth=E2+IR2+Ir2=9 v‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫38‬
‫מציאת ‪: Rth‬‬ ‫נקצר את מקורות המתח כך שכל מקור יהיה מיוצג ע"י‬ ‫התנגדותו הפנימית בלבד ונקבל את המעגל המתואר באיור‬ ‫הבא :‬ ‫ההתנגדות שהצרכן "רואה" היא ההתנגדות השקולה של‬ ‫ארבעת הנגדים 2‪ R1,R2,r1,r‬התנגדות שקולה זו היא ‪. Rth‬‬ ‫ונקבל:‬ ‫57=)2‪Rth=(r1+R1)(r2+R2)/(R1+R2+r1+r‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫48‬
‫מעגל תבנין של המעגל‬ ‫באיור האחרון‬ ‫המעגל השקול למעגל‬ ‫המקורי‬ ‫נניח שעלינו לחשב את הזרם בנגד משתנה (הצרכן) ,במקרה זה‬ ‫נעדיף להשתמש במשפט תבנין כי ‪ Uth‬ו-‪ Rth‬אינם תלוים בצרכן‬ ‫ואם נחשב את ‪ Uth‬ו-‪ Rth‬פעם אחת מספיק לפתור מעגל טורי‬ ‫פשוט כלומר:‬ ‫)‪IL=Uth/(Rth+RL‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫58‬
)... ‫מעגל מעורב מסובך (העשרה‬ ? ‫• איך מנתחים את זה‬ 88 http://polymer.bu.edu/ogaf/html/chp83act2.htm http://homefixtricks.com/
‫המרה מחיבור כוכב למשולש‬ ‫• יש לפעמים חיבור של כוכב, או משולש, ויש נוסחאות המאפשרות להחליף את‬ ‫הנגדים מחיבור אחד לשני וזה יכול להקל על פתרון בעיות עם מעגלים מעורבים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫98‬
‫מעגל מעורב מסובך – דרך הפתרון‬ 90 http://polymer.bu.edu/ogaf/html/chp83act2.htm http://homefixtricks.com/
‫חישוב התנגדות המוליך ע"פ מימדיו‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫]‪• R = ρ*L/A [Ω‬‬ ‫‪ ρ‬מקדם התנגדות החומר להולכת חשמל‬ ‫(‪[Ω*m] )Resistivity‬‬ ‫‪ - L‬אורך החומר [‪]m‬‬ ‫‪ – A‬שטח החתך [2‪]m‬‬ ‫‪ – ρ‬ב-02 מעלות. יש נוסחת קישור לשינויי טמפ':‬ ‫• ולכן גם‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫19‬
‫טבלת התנגדות סגולית לפי סוג החומר‬ 92 http://chemistry.about.com/od/moleculescompounds/a/Table-Of-Electrical-Resistivity-And-Conductivity.htm http://homefixtricks.com/
‫חישוב התנגדות המוליך ע"פ מימדיו‬ ‫• לחוט נחושת (‪ )Annealed COPPER‬באורך 061 מ'‬ ‫ובקוטר של 1 מ"מ, מחברים סוללה של 5.1 וולט.‬ ‫מה יהיה הזרם דרך המוליך ?‬ ‫• תזכורת:]‪R = ρ*L/A [Ω‬‬ ‫‪1.72*10-8 = ρ‬‬ ‫•‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫39‬
‫חישוב התנגדות המוליך ע"פ מימדיו‬ ‫• לחוט נחושת (‪ )Annealed COPPER‬באורך 061 מ'‬ ‫ובקוטר של 1 מ"מ, מחברים סוללה של 5.1 וולט.‬ ‫מה יהיה הזרם דרך המוליך ?‬ ‫• פתרון:‬ ‫2‪• A = π*r2 = 3.14*0.00052 = 7.85*10-7 m‬‬ ‫]‪• R = ρ*L/A = 1.72*10-8*160/(7.85*10-7)=3.5 [Ω‬‬ ‫‪• I = V/R = 1.5/3.5 = 0.428 A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫49‬
‫קבלים‬ ‫המטען החשמלי ‪ Q‬האגור בקבל, תלוי במתח עליו ‪ ,V‬ובקיבול שלו ‪:C‬‬ ‫‪q = Cv‬‬ ‫גודל הקיבול ‪ ,C‬ניתן לחישוב‬ ‫מתוך ידיעת המימדים בעזרת‬ ‫הנוסחא:‬ ‫‪C= e* A/d‬‬ ‫כאשר:‬ ‫‪ A‬שטח הקבל‬ ‫‪ d‬המרחק בין הלוחות‬ ‫‪ E‬קבוע דיאלקטרי של החומר בין הלוחות‬ ‫.‪From : Fundamentals of Electric Circuits,Charles K‬‬ ‫‪Alexander, Matthew N. O. Sadiku‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫59‬
‫קבלים בטור ובמקביל‬ 96 From : Fundamentals of Electric Circuits,Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku http://homefixtricks.com/
‫קבלים בטור‬ ‫. . . + 3‪• Vo = V1 + V2 + V‬‬ ‫‪• V = Q/Ceq‬‬ ‫. . . + 3‪• Q/Ceq = Q/C1 + Q/C2 + Q/C‬‬ ‫• מכיוון שהמטען הטורי זהה בכל הקבלים, ניתן‬ ‫לצמצם אותו:‬ ‫.…3‪• 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫79‬
‫קבלים במקביל‬ • Qo = Q1 + Q2 + Q3 + . . . Q = CV • • CeqVo = C1Vo + C2Vo + C3Vo+ . . . :‫• אבל כל המתחים שווים‬ • Ceq = C1 + C2 + C3…. 98 http://homefixtricks.com/
‫קבלים - טעינה ופריקה‬ ‫‪http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html‬‬ ‫]‪• τ = R * C [Seconds‬‬ ‫• ‪ τ‬מוגדר כקבוע הזמן‬ ‫של מעגל ה-‪.RC‬‬ ‫• אחרי 5‪99% τ‬‬ ‫מהתהליך הסתיים.‬ ‫• מה הסיבה שבגללה‬ ‫טעינת הקבל נראית‬ ‫ככה ? (רמז, הקבל‬ ‫נטען במתח בתלות‬ ‫בזרם)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫99‬
‫קבלים - טעינה ופריקה‬ ‫‪http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html‬‬ ‫תשובה:‬ ‫ע"י חוק אוהם, זרם הטעינה:‬ ‫‪Icharging = (Vs – Vc)/R‬‬ ‫בתחילת התהליך, הקבל ריק,‬ ‫והזרם מירבי. לכן המתח‬ ‫עולה במהירות.‬ ‫בהמשך, הפרש המתחים ע"פ‬ ‫הנגד קטן ולכן גם הזרם‬ ‫קטן.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫001‬
‫קבלים - טעינה ופריקה‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html :‫תרגיל‬ .‫א. חשבו את קבוע הזמן‬ 101 http://homefixtricks.com/
‫קבלים - טעינה ופריקה‬ ‫‪http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html‬‬ ‫תרגיל:‬ ‫א. יש לחשב את קבוע הזמן:‬ ‫פתרון:‬ ‫]‪τ = R * C = 47000*1000*10-6=47 [sec‬‬ ‫ב. מה יהיה המתח ע"פ הקבל לאחר 001 שניות?‬ ‫רמז:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫201‬
‫קבלים - טעינה ופריקה‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html :‫תרגיל‬ ?‫ב. מה יהיה המתח ע"פ הקבל לאחר 001 שניות‬ :‫פתרון‬ Vc = Vs(1-e-t/RC)=5*(1-e-100/47) = 4.4 volt ? τ5 ‫ ? לאחר‬τ ‫ג. מה יהיה המתח לאחר‬ 103 http://homefixtricks.com/
‫קבלים - טעינה ופריקה‬ • τ = R * C [Seconds] ‫ מוגדר כקבוע הזמן‬τ • .RC-‫של מעגל ה‬ 99% τ5 ‫• אחרי‬ .‫מהתהליך הסתיים‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_2.html 104 http://homefixtricks.com/
‫קבלים - טעינה ופריקה‬ • τ = R * C [Seconds] ‫ מוגדר כקבוע הזמן‬τ • .RC-‫של מעגל ה‬ 99% τ5 ‫• אחרי‬ .‫מהתהליך הסתיים‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_2.html 105 http://homefixtricks.com/
‫תרגול פריקת קבל‬ ‫• תרגיל:‬ ‫• הקבל טעון ב-01 וולט.‬ ‫• מה יהיה מתח הקבל אחרי‬ ‫7.0 קבוע זמן ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫601‬
‫תרגול פריקת קבל‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫תרגיל:‬ ‫הקבל טעון ב-01 וולט.‬ ‫מה יהיה מתח הקבל אחרי‬ ‫7.0 קבוע זמן ?‬ ‫תשובה: המתח יהיה חצי‬ ‫מהמתח ההתחלתי - 5‬ ‫וולט.‬ ‫מהו ‪? τ‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫701‬
‫תרגול פריקת קבל‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫תרגיל:‬ ‫הקבל טעון ב-01 וולט.‬ ‫מה יהיה מתח הקבל אחרי‬ ‫7.0 קבוע זמן ?‬ ‫תשובה המתח יהיה חצי‬ ‫מהמתח ההתחלתי - 5 וולט.‬ ‫מהו ‪? τ‬‬ ‫תשובה:‬ ‫6-01*22*‪• τ = R*C = 100k‬‬ ‫]‪• = 2.2[Sec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫801‬
‫מעגלי קבל נגד (‪)RC‬‬ ‫• בתדר כניסה של‬ ‫(01‪ ,1/)τ‬יש מספיק זמן‬ ‫לקבל להיטען למלוא‬ ‫ערכו של מתח הכניסה.‬ ‫• בתדר כניסה של (4‪,1/)τ‬‬ ‫הקבל לא מספיק להיטען‬ ‫לגמרי ואחרי 2‪ τ‬הוא‬ ‫מתפרק.‬ ‫• מתקבלת התנהגות‬ ‫שונה בתלות בתדר‬ ‫הכניסה ! ! !‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫901‬
‫אינטגרטור – מעגל סכימה - ‪LPF‬‬ ‫• האינטגרטור – סוכם -נקרא‬ ‫מסנן מעביר תדרים נמוכים.‬ ‫‪LPF - LOW PASS FILTER‬‬ ‫• ככל שתדר הכניסה יהיה‬ ‫גבוה יותר, התפוקה במוצא‬ ‫תהיה נמוכה יותר.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫011‬
‫דיפרנציאטור – גוזר- ‪HPF‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫במעגל הקודם, ראינו שלוקח‬ ‫לקבל זמן להיטען.‬ ‫במעגל הזה, באותו אופן,‬ ‫בגלל שהקבל נטען לאט (5‪) τ‬‬ ‫ברגע הראשון לא יהיה עליו כל‬ ‫מתח.‬ ‫לכן, ברגע הראשון, כל המתח‬ ‫"יקפוץ" למוצא, ויהיה על‬ ‫הנגד.‬ ‫לאחר 5‪ , τ‬הקבל ייטען ומתח‬ ‫המוצא ירד לאפס.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫כל הזמן מתקיים:‬ ‫‪Vin = Vc + VR‬‬ ‫111‬
‫חידה‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫נדרש לתכנן מנגנון השהיה (כמו של חדר מדרגות)-‬ ‫מרגע הלחיצה תידלק נורה למשך 2 דקות.‬ ‫לרשותנו קבל של 005 מיקרו פארד.‬ ‫לרשותנו נגדים כרצוננו.‬ ‫לרשותנו מנגנון נורה, שאינו צורך זרם חשמלי בכניסת‬ ‫הפיקוד שלו, אלא רק "חש" מתח. הנורה דולקת כל‬ ‫עוד המתח בחיישן שלה גדול מ-5.0 ממתח האספקה.‬ ‫לרשותנו יש גם לחצן אחד.‬ ‫הדק‬ ‫"חש"‬ ‫• מה עושים ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫211‬
‫חידה - רמז‬ 113 http://homefixtricks.com/
‫חידה - רמז‬ 114 http://homefixtricks.com/
‫חידה‬ ‫ > 021 שנייה‬τ*0.7 :‫• נבחן את מעגל הגזירה‬ • τ > 120/0.7 sec = 171.42 sec • R = 171.42 / 500 * 10-6 = 342 K Ω 390K Ω ‫הדק‬ "‫"חש‬ 115 http://homefixtricks.com/ Vs
‫התנהגות קבל תחת מתח חילופין‬ ‫• התנהגות הקבל תלויה‬ ‫בתדר האות שמחובר אליו.‬ ‫• לקבל יש התנגדות למעבר‬ ‫זרם חשמלי דרכו, אבל הוא‬ ‫גם מעכב את המעבר דרכו‬ ‫בזמן בגלל תופעת הטעינה.‬ ‫לכן הוא לא מייצג התנגדות‬ ‫טהורה. התנגדות הקבל‬ ‫נקראת היגב.‬ ‫היגב הקבל:‬ ‫]‪Xc = 1/j2πfc [OHM‬‬ ‫‪ω = 2πf‬‬ ‫‪ – F‬תדר הכניסה‬ ‫‪ – C‬ערך הקיבול‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫611‬
‫התנהגות קבל תחת מתח חילופין‬ ‫• בתדרים נמוכים, הקבל נטען‬ ‫למלוא מתח הכניסה, ומספיק‬ ‫להתפרק לאפס. במילים‬ ‫אחרות, מתח הקבל עוקב אחרי‬ ‫מתח הכניסה.‬ ‫• ככל שעולה התדר, הקבל לא‬ ‫מספיק להיטען, ומתח המוצא‬ ‫קטן יחסית לכניסה, ומאחר עד‬ ‫09 מעלות.‬ ‫אות כניסה:‬ ‫תדר נמוך:‬ ‫תדר גבוה:‬ ‫‪http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/filters85.php‬‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫711‬
‫תיאור פאזורי להתנגדות ולהיגב‬ ‫• לנגד, יש מתח וזרם באותה‬ ‫פאזה. כאשר המתח ע"פ נגד‬ ‫עולה, יחד איתו, ללא עיכוב גם‬ ‫עולה הזרם.‬ ‫• לקיבול טהור, יש עיכוב במתח‬ ‫לעומת הזרם.‬ ‫אות כניסה:‬ ‫תדר נמוך:‬ ‫תדר גבוה:‬ ‫‪http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/filters85.php‬‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫811‬
‫תיאור פאזורי להתנגדות ולהיגב‬ ‫• תיאור פאזורי יכול‬ ‫לעזור לחשב באופן‬ ‫מדויק את ההתנגדות‬ ‫השקולה במעגל,‬ ‫ומשם את הזרם הכללי‬ ‫ושאר המתחים.‬ ‫• בנגד, הזרם דרכו‬ ‫והמתח עליו, באותה‬ ‫פאזה.‬ ‫• בקבל, הזרם מקדים‬ ‫את המתח, ב-09‬ ‫מעלות.‬ ‫‪http://www.ece.sunysb.edu/~oe/Leon/ESE211/old/handout1.pdf‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫911‬
‫תרגיל‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫נדרש למצוא את מתח המוצא, עבור מתח כניסה סינוסואידלי‬ ‫בתדר 00001 ‪ ,HZ‬עם אמפליטודה 01 וולט:‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫פתרון:‬ ‫ראשית נשרטט דיאגרמה פאזורית של ההתנגדויות:‬ ‫‪R‬‬ ‫5.0‬ ‫•‬ ‫‪Xc = 1/2πfc = 1/(2*3.14*10000*47*10-9) Ω = 338.63 Ω‬‬ ‫• העכבה הכללית (לפי פיתגורס):‬ ‫‪Z = (Xc2 + R2) 0.5 = (338.632 + 47002) 0.5 = 4712 Ω‬‬ ‫•‬ ‫‪Vout = Vin * Xc / Z = 10 * 338.63 / 4712 = 0.71 Volt‬‬ ‫)2‪Z = (Xc2 + R‬‬ ‫‪Xc‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫021‬
‫תרגיל‬ ‫•‬ ‫נדרש למצוא את מתח המוצא, עבור מתח כניסה סינוסואידלי‬ ‫בתדר 001 ‪ ,HZ‬עם אמפליטודה 01 וולט:‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫•‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫121‬
‫תרגיל‬ ‫•‬ ‫נדרש למצוא את מתח המוצא, עבור מתח כניסה סינוסואידלי‬ ‫בתדר 001 ‪ ,HZ‬עם אמפליטודה 01 וולט:‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫פתרון:‬ ‫ראשית נשרטט דיאגרמה פאזורית של ההתנגדויות:‬ ‫•‬ ‫חישוב היגב הקבל ומתח המוצא:‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪R‬‬ ‫5.0‬ ‫)2‪Z = (Xc2 + R‬‬ ‫‪Xc‬‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫•‬ ‫221‬
‫סיכום 2 התרגילים‬ ‫• גודל עכבת הקבל משתנה בתלות בתדר.‬ ‫• לפי ערכו השונה, קיים מחלק מתח נגדים, השונה‬ ‫בערכו כל פעם בתלות בתדר.‬ ‫• לכן בכל תדר אחר, נקבל במוצא עוצמה שונה של‬ ‫מתח שיא (‪.)PEAK‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫321‬
‫השפעת תדרי הכניסה על מתח המוצא‬ ‫• ככל שעולה התדר, הקבל לא מספיק להיטען,‬ ‫ומתח המוצא קטן יחסית לכניסה, ומאחר עד 09‬ ‫מעלות.‬ ‫• בתדרים נמוכים, אות המוצא עוקב אחרי אות‬ ‫הכניסה, כמעט במלואו.‬ ‫• ניתן לבחון את תגובת התדרים באופן רציף. רצף‬ ‫תדרי הכניסה נקרא ספקטרום תדרי הכניסה,‬ ‫וניתן לבחון מה המוצא של תדרים שונים, בעלי‬ ‫אותה אמפליטודה בכניסה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫421‬
‫תגובת התדר של מעגל ‪( RC‬אינטגרטור) ‪LPF‬‬ ‫ל-‪ VOUT‬הגיעו בצורה מלאה כל התדרים‬ ‫הנמוכים, ואילו הגבוהים, נחסמו, בתלות‬ ‫בכמה התדר שלהם גבוה מתדר הקריטי‬ ‫– ‪.FC‬‬ ‫מעגל ‪ RC‬זה, נקרא גם מעביר תדרים‬ ‫נמוכים – ‪.)LPF( LOW PASS FILTER‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫521‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫•‬
‫תגובת התדר על גרף לוגריתמי‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫621‬
‫תרגיל חישוב ‪FC‬‬ ‫• נתון מעגל ‪:LPF , RC‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫מהו התדר הקריטי, אשר מעליו מתחילה ירידה של‬ ‫מתח המוצא ?‬ ‫עבור תדר זה,‬ ‫תהיה פאזה‬ ‫54- מעלות‬ ‫במוצא‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫721‬
In 128 Out )HPF( ‫ מעביר גבוהים‬RC ‫מעגל‬ http://homefixtricks.com/
‫מסנן מעביר תחום תדרים‬ HPF ‫ ומסנן‬LPF ‫ ) בעזרת מסנן‬BPF( ‫• מימוש מסנן מעביר תדר‬ http://www3.ee.technion.ac.il/labs/eelabs/Upload/Experiments/BasicLabBooklets/044160/M.S.S.%20Experiment%20Booklet%20v3.1a%20%20(30.11.09).pdf 129 http://homefixtricks.com/
‫מסנן מסדר שני‬ ‫• לעיתים רוצים יכולת סינון משמעותית יותר.‬ ‫עוברים למסנן מסדר שני:‬ ‫04-‬ ‫]‪[db/dec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫031‬
‫סלילים‬ ‫המתח ע"פ סליל, תלוי בגודל הסליל, ובשינוי הזרם דרכו:‬ ‫‪V = L * di/dt‬‬ ‫גודל הסליל ‪ ,L‬ניתן לחישוב‬ ‫מתוך ידיעת המימדים בעזרת‬ ‫הנוסחא:‬ ‫כאשר:‬ ‫‪ A‬שטח הסליל‬ ‫‪ l‬אורך הסליל‬ ‫‪ N‬מספר הכריכות‬ ‫‪ µ‬קבוע החדירות של הליבה‬ ‫(‪)permeability of the core‬‬ ‫.‪From :Fundamentals of Electric Circuits,Charles K‬‬ ‫‪Alexander, Matthew N. O. Sadiku‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫131‬
‫סלילים בטור ובמקביל‬ 132 http://homefixtricks.com/
‫תיאור פאזורי להתנגדות ולהיגב‬ ‫• בנגד, הזרם דרכו‬ ‫והמתח עליו,‬ ‫באותה פאזה.‬ ‫• בסליל, הזרם‬ ‫מפגר אחר‬ ‫המתח, ב-09‬ ‫מעלות.‬ ‫‪• XL = jωL‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫531‬ ‫‪http://www.ece.sunysb.edu/~oe/Leon/ESE211/old/handout1.pdf‬‬
‫מסנני ‪Notch ,Bandpass‬‬ ‫מסנן ‪ BANDPASS‬יכול לשמש לבחירת תדר רצוי (רדיו), מתוך כל התדרים או חסימת תדר‬ ‫ספציפי (‪ )NOTCH‬מתוך כל התדרים למשל בטלויזיה כשרוצים לחסום ערוץ – "בקרה הורית".‬ ‫‪Vout‬‬ ‫‪Log10 f‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫‪Log10 f‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫631‬
RLC ‫ניתוח מתמטי של מעגל‬ Vin L C :‫ההתנגדות השקולה במעגל‬ Z L  iL 1 ZC  iC i  C 1   Z  R  i L   C   :‫ובעזרת מחלק מתח נגדים‬ Vout  Vin R R 1   R  i  L   C   Vout 90-‫הסחת הפאזה יכולה להיות מ‬ :‫מעלות ל-(09-) מעלות‬    tan 137 1 http://homefixtricks.com/ R 1   L    C  
‫ניתוח מתמטי של מעגל ‪RLC‬‬ ‫ההגבר במערכת מוגדר ע"י ‪:AV‬‬ ‫‪R‬‬ ‫2‬ ‫‪1 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪R 2   L ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪C ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Vin‬‬ ‫‪Av ‬‬ ‫‪L‬‬ ‫עבור תדרים גבוהים ‪ ωL‬דומיננטי, ואז ההגבר‬ ‫יהיה ‪ .R/ωL‬עבור תדרים נמוכים, ‪ωC‬‬ ‫דומיננטי, ואז ההגבר יהיה ‪.R*ωC‬‬ ‫כאשר ‪ , ω 2 = 1/LC‬עכבות הסליל והקבל‬ ‫מאפסות אחת את השניה ואז ההגבר 1.‬ ‫‪Vin‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫‪R‬‬ ‫831‬
‫סיכום וקטורי‬ ‫• הזרם זהה בכל הרכיבים (מעגל טורי)‬ ‫• ניתן לסכם וקטורית את ההתנגדות השקולה ‪:Z‬‬ ‫‪XL‬‬ ‫‪XL‬‬ ‫‪XC‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪XC‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫931‬
‫סיכום וקטורי‬ Z ‫ההתנגדות השקולה‬ X ‫המתח והזרם תהיה‬L ‫הפאזה בין‬ XC Z ‫למעשה הזוית של ההתנגדות‬  Z ‫השקולה‬ • • R Z  R2  X L  X C  2 1   2 Z  R   L   C   140 2 X L  XC tan   R 1  L   C   arctan  R    http://homefixtricks.com/      
‫ מקבילי‬LC ‫מעגל‬ 1 Vin R  T R Vout  1 R R 1 1 Z  Ri C 1 1    C   L   Vout R  Vin R  i L 1   2 LC 2  Ri Av  :‫תזכורת‬ L 1   2 LC  R  L  R2    1   2 LC   2 ‫• כאשר הרכיבים אידיאליים, אז כאשר האיבר במכנה‬ .0 ‫מתאפס, ההתנגדות השקולה אינסופית, וההגבר‬ :‫• זה קורה כאשר‬ 141 f valley  1 2 LC http://homefixtricks.com/
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• כאשר מזרימים זרם חשמלי במוליך, נוצר שדה‬ ‫מגנטי סביב המוליך.‬ ‫‪http://hyperphysics.phy‬‬‫‪astr.gsu.edu/hbase/magnetic/curloo.html‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫241‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• כאשר מזרימים זרם חשמלי במוליך, נוצר שדה‬ ‫מגנטי סביב המוליך.‬ ‫‪http://hyperphysics.phy‬‬‫‪astr.gsu.edu/hbase/magnetic/curloo.html‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫341‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• איך נראה השדה המגנטי,‬ ‫כשיש מספר מוליכים צמודים‬ ‫שמזרימים זרם באותו כיוון ?‬ ‫• מה השדה המגנטי בין‬ ‫המוליכים ?‬ ‫• מה השדה המגנטי מחוץ‬ ‫למוליכים ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫זרם חשמלי נכנס‬ ‫לתוך המסך‬ ‫441‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• איך נראה השדה המגנטי,‬ ‫כשיש מספר מוליכים צמודים‬ ‫שמזרימים זרם באותו כיוון ?‬ ‫• מה השדה המגנטי בין‬ ‫המוליכים ?‬ ‫• מה השדה המגנטי מחוץ‬ ‫למוליכים ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫זרם חשמלי נכנס‬ ‫לתוך המסך‬ ‫541‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• בין המוליכים השדה מתאפס:‬ ‫זרם חשמלי נכנס‬ ‫לתוך המסך‬ ‫• מחוץ למוליכים השדה המגנטי‬ ‫מצטרף באותו כיוון:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫641‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• איך נראה השדה המגנטי בסליל (סולנואיד)‬ ‫שמזרימים דרכו זרם ישר (‪? )DC‬‬ ‫/‪http://plasma.kulgun.net/sol_page‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫741‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫841‬
‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• הדרך לחזק את התוצאה היא לעשות מספר‬ ‫ליפופים גדול.‬ ‫• הדרך לחזק את השדה המגנטי הנוצר, היא‬ ‫להכניס לתוך הסליל חומר פרומגנטי – ברזל.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫941‬
‫אלקטרומגנט‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫אלקטרומגנט הוא בעקרון ליבת ברזל, המוקפת‬ ‫בסליל של חומר מוליך. כאשר מזרימים דרכו זרם‬ ‫ישר (‪ ,)DC‬הוא הופך למגנט רב עוצמה (בתלות‬ ‫בעוצמת הזרם ומספר הליפופים).‬ ‫ניתן לייצר שדה מגנטי הרבה יותר חזק מהמתקבל‬ ‫ממגנטים טבעיים.‬ ‫שימושים רבים:‬ ‫משמש במנופים להרמת מכולות‬ ‫ממסרים (בהמשך) ועוד...‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫051‬
‫רכיבים אלקטרו מגנטיים - ממסרים‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫משמשים לבידוד בין מעגלי פיקוד למעגלי הספק‬ ‫בידוד בין ‪ DC‬ל- ‪( AC‬למשל פיקוד ב-‪ ,DC‬הספק ב-‬ ‫‪ ,AC‬אבל לא רק: אפשר גם ‪)AC/AC ,DC/DC‬‬ ‫ממסר יכול להיות בעל כניסת פיקוד אחת, ומספר‬ ‫חיבורים הנשלטים ע"י אותה פקודה:‬ ‫כאן דוגמה ל-‪)N.O.( .Normally Open‬‬ ‫יש גם .‪N.C‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫151‬
‫רכיבי הממסר‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫אלקטרומגנט (סליל עם ליבה פרומגנטית)‬ ‫מגענים‬ ‫חלק מתכתי‬ ‫במצב הזה אין זרם‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫251‬
‫הדגמת פעולת הממסר‬ 153 http://homefixtricks.com/ http://www.powershow.com/view1/1b1743ZDc1Z/Electromechanical_Relays_powerpoint_ppt_presentation
Carnegie Mellon, Robot Academy – Self Made Relay 154 http://homefixtricks.com/
Build the Relay Circuit Material List Strip and connect to armature screw Lamp Negative battery Connection (black) 155 Strip end of wire. Wrap around nail. Strip and splice to + battery connection. (Red) Switch 1.5 volt AA cell Solder or tape wires to cell. lamp socket• 6 - 12 volt • lamp battery 6-9 or • 12 volt 24 or 22 • gauge hookup wire. AA cell • Plumber’s • strap , switch battery • connector self-tapping• screws Homosote or Plywood base. http://homefixtricks.com/
‫מעגל תפיסה עצמית‬ ‫‪RL‬‬ ‫• התנעה דרך הלחצן. אח"כ, הממסר נתפס, ומחזיק את עצמו.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫651‬
‫מעגל תפיסה עצמית‬ ‫‪RL‬‬ ‫• העומס ‪,RL‬מקבל זרם במסלול החיצים הכחולים...‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫751‬
‫מעגל תפיסה עצמית‬ ‫‪RL‬‬ ‫• הממסר עצמו, מקבל זרם במסלול החיצים הירוקים...‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫851‬
‫מעגלים מבוססי ממסרים‬ ‫• בעיה:‬ ‫• רוצים להגן על הידיים של מי שעובד עם גיליוטינה‬ ‫בבית דפוס. לשם כך יש 2 לחצנים המרוחקים זה‬ ‫מזה. רוצים שרק אם נפעיל לחצן ‪ A‬וגם ‪,B‬‬ ‫הגליוטינה תפעל. זה מחייב עבודה עם 2 ידיים,‬ ‫רחוקות מהסכין, ואז אין סכנה שבטעות המפעיל‬ ‫יאבד אצבע. (וקרו מקרים... ברררר...)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫951‬
‫מעגלים מבוססי ממסרים‬ ‫• בדיאגרמות סולם, ממסר מסומן כעיגול (סליל)‬ ‫המפעיל מתג (דומה לקבל).‬ ‫• רק אם נלחץ גם על ‪ A‬וגם על ‪ ,B‬ה-‪INDICATOR‬‬ ‫יפעל. (פקודה לגליוטינה - ‪)Output‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫061‬
‫איך עובד רמקול‬ The Physics of Loudspeakers – YouTube • Woofer Animation – YouTube • 161 http://homefixtricks.com/
‫רכיבים אלקטרו מגנטיים - שנאים‬ • • • • • • 162 :‫• השנאי האידיאלי‬ :‫• בהנחה של שטף מגנטי המשתנה כל הזמן‬ E1(t) = N1*dφ/dt E2(t) = N2*dφ/dt e1(t)/e2(t) =N1/N2 I1(t)/i2(t) = N2/N1 P1 = I1*V1 P2 = I2*V2 = (N1/N2 * I1)*(N2/N1 * V1) =I1* V1 http://homefixtricks.com/ http://www.egr.msu.edu/~fzpeng/ECE320/ECE320-Notes-Part1.pdf

Recommended

Mobile charger presentation
Mobile charger presentationMobile charger presentation
Mobile charger presentationYãwãr Cena
 
Non linear applications of op amp
Non linear applications of op amp Non linear applications of op amp
Non linear applications of op amp AsheeshKumar67
 
biological hazards of radiation
biological hazards of radiation biological hazards of radiation
biological hazards of radiation Aiswarya Thomas
 
Tuned amplifire
Tuned amplifireTuned amplifire
Tuned amplifirerakesh mandiya
 
Pin photodiode.pptx ashvani
Pin photodiode.pptx ashvaniPin photodiode.pptx ashvani
Pin photodiode.pptx ashvaniAshvani Shukla
 
Microwave Filter
Microwave FilterMicrowave Filter
Microwave FilterYong Heui Cho
 
Amplifier frequency response (part 2)
Amplifier frequency response (part 2)Amplifier frequency response (part 2)
Amplifier frequency response (part 2)Jamil Ahmed
 
UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...
UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...
UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...Yole Developpement
 

Recommended

Mobile charger presentation
Mobile charger presentationMobile charger presentation
Mobile charger presentationYãwãr Cena
 
Non linear applications of op amp
Non linear applications of op amp Non linear applications of op amp
Non linear applications of op amp AsheeshKumar67
 
biological hazards of radiation
biological hazards of radiation biological hazards of radiation
biological hazards of radiation Aiswarya Thomas
 
Tuned amplifire
Tuned amplifireTuned amplifire
Tuned amplifirerakesh mandiya
 
Pin photodiode.pptx ashvani
Pin photodiode.pptx ashvaniPin photodiode.pptx ashvani
Pin photodiode.pptx ashvaniAshvani Shukla
 
Microwave Filter
Microwave FilterMicrowave Filter
Microwave FilterYong Heui Cho
 
Amplifier frequency response (part 2)
Amplifier frequency response (part 2)Amplifier frequency response (part 2)
Amplifier frequency response (part 2)Jamil Ahmed
 
UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...
UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...
UV LED - Technology, Manufacturing and Application Trends 2015 Report by Yole...Yole Developpement
 
Mosfet
MosfetMosfet
MosfetShahbazAkram12
 
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Types
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their TypesBridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Types
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Typeselprocus
 
Lect12 photodiode detectors
Lect12 photodiode detectorsLect12 photodiode detectors
Lect12 photodiode detectorswtyru1989
 
Rectifier
RectifierRectifier
RectifierTanvir Tushar
 
Physics project abhishek
Physics project abhishekPhysics project abhishek
Physics project abhishekAbhishek Kushwaha
 
EE8551 MPMC
EE8551 MPMCEE8551 MPMC
EE8551 MPMCrmkceteee
 
3相ACモーターのスパイスモデルの概要
3相ACモーターのスパイスモデルの概要3相ACモーターのスパイスモデルの概要
3相ACモーターのスパイスモデルの概要Tsuyoshi Horigome
 
Isolation amplifier
Isolation amplifier Isolation amplifier
Isolation amplifier shameera shameera
 
JFET
JFETJFET
JFETrajgill007
 
MOSFET....complete PPT
MOSFET....complete PPTMOSFET....complete PPT
MOSFET....complete PPTDr. Sanjay M. Gulhane
 
Operational amplifier
Operational amplifierOperational amplifier
Operational amplifiershire ali
 
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13Shiwam Isrie
 
Phase locked loop
Phase locked loopPhase locked loop
Phase locked loopPreet_patel
 
BJT & ITS BIASING
BJT & ITS BIASINGBJT & ITS BIASING
BJT & ITS BIASINGCharchilKajaliya
 
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...mohammad zeyad
 
Classes of amplifier
Classes of amplifierClasses of amplifier
Classes of amplifierGaditek
 
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)stooty s
 
Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)
Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)
Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)Mohammed Abdenacer MERBOUTI
 
Signals and classification
Signals and classificationSignals and classification
Signals and classificationSuraj Mishra
 
Operational amplifiers
Operational amplifiersOperational amplifiers
Operational amplifiersVijendrasingh Rathor
 
חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטים
חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטיםחשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטים
חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטיםShlomo Cohen
 
חשמל ואלקטרוניקה העשרה
חשמל ואלקטרוניקה העשרהחשמל ואלקטרוניקה העשרה
חשמל ואלקטרוניקה העשרהShlomo Cohen
 

More Related Content

What's hot

Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Types
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their TypesBridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Types
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Typeselprocus
 
Lect12 photodiode detectors
Lect12 photodiode detectorsLect12 photodiode detectors
Lect12 photodiode detectorswtyru1989
 
3相ACモーターのスパイスモデルの概要
3相ACモーターのスパイスモデルの概要3相ACモーターのスパイスモデルの概要
3相ACモーターのスパイスモデルの概要Tsuyoshi Horigome
 
Operational amplifier
Operational amplifierOperational amplifier
Operational amplifiershire ali
 
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13Shiwam Isrie
 
Phase locked loop
Phase locked loopPhase locked loop
Phase locked loopPreet_patel
 
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...mohammad zeyad
 
Classes of amplifier
Classes of amplifierClasses of amplifier
Classes of amplifierGaditek
 
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)stooty s
 
Signals and classification
Signals and classificationSignals and classification
Signals and classificationSuraj Mishra
 

What's hot (20)

Mosfet
MosfetMosfet
Mosfet
 
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Types
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their TypesBridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Types
Bridge Rectifier Circuit with Working Operation and Their Types
 
Lect12 photodiode detectors
Lect12 photodiode detectorsLect12 photodiode detectors
Lect12 photodiode detectors
 
Rectifier
RectifierRectifier
Rectifier
 
Physics project abhishek
Physics project abhishekPhysics project abhishek
Physics project abhishek
 
EE8551 MPMC
EE8551 MPMCEE8551 MPMC
EE8551 MPMC
 
3相ACモーターのスパイスモデルの概要
3相ACモーターのスパイスモデルの概要3相ACモーターのスパイスモデルの概要
3相ACモーターのスパイスモデルの概要
 
Isolation amplifier
Isolation amplifier Isolation amplifier
Isolation amplifier
 
JFET
JFETJFET
JFET
 
MOSFET....complete PPT
MOSFET....complete PPTMOSFET....complete PPT
MOSFET....complete PPT
 
Operational amplifier
Operational amplifierOperational amplifier
Operational amplifier
 
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13
Electronic devices-and-circuit-theory-10th-ed-boylestad-chapter-13
 
Phase locked loop
Phase locked loopPhase locked loop
Phase locked loop
 
BJT & ITS BIASING
BJT & ITS BIASINGBJT & ITS BIASING
BJT & ITS BIASING
 
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...
Instrumentation Lab. Experiment #4 Report: Op-Amps: Integrator, Differentiato...
 
Classes of amplifier
Classes of amplifierClasses of amplifier
Classes of amplifier
 
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)
Metal Oxide Semiconductor Fet (Mosfet)
 
Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)
Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)
Rayonnement d'une ouverture circulaire (PDF)
 
Signals and classification
Signals and classificationSignals and classification
Signals and classification
 
Operational amplifiers
Operational amplifiersOperational amplifiers
Operational amplifiers
 

Similar to מבוא לחשמל

חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטים
חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטיםחשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטים
חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטיםShlomo Cohen
 
חשמל ואלקטרוניקה העשרה
חשמל ואלקטרוניקה העשרהחשמל ואלקטרוניקה העשרה
חשמל ואלקטרוניקה העשרהShlomo Cohen
 
חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1
חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1
חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1Shlomo Cohen
 
ftkd can you read all computerized names
ftkd can you read all computerized namesftkd can you read all computerized names
ftkd can you read all computerized namessagi2003r
 
המעגל החשמלי 271115.pdf
המעגל החשמלי 271115.pdfהמעגל החשמלי 271115.pdf
המעגל החשמלי 271115.pdfMichaTanny1
 
מבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקס
מבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקסמבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקס
מבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקסROBOTIX רובוטיקס
 

Similar to מבוא לחשמל (8)

חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטים
חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטיםחשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטים
חשמל ואלקטרוניקה העשרה ללא סרטים
 
חשמל ואלקטרוניקה העשרה
חשמל ואלקטרוניקה העשרהחשמל ואלקטרוניקה העשרה
חשמל ואלקטרוניקה העשרה
 
חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1
חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1
חשמל ואלקטרוניקה ללא סרטים 1
 
ftkd can you read all computerized names
ftkd can you read all computerized namesftkd can you read all computerized names
ftkd can you read all computerized names
 
חוק קולון
חוק קולוןחוק קולון
חוק קולון
 
חזרה קשרים כימיים
חזרה קשרים כימייםחזרה קשרים כימיים
חזרה קשרים כימיים
 
המעגל החשמלי 271115.pdf
המעגל החשמלי 271115.pdfהמעגל החשמלי 271115.pdf
המעגל החשמלי 271115.pdf
 
מבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקס
מבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקסמבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקס
מבוא לאלקטרוניקה חברת רובוטיקס
 

מבוא לחשמל

  • 1. ‫חשמל ואלקטרוניקה - העשרה‬ ‫שלמה כהן‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫1‬
  • 2. ...‫אלקטרוניקה זה כיף‬ Robot Challenge 2013- championship for self-made, autonomous, and mobile robots 3 http://homefixtricks.com/
  • 3. ‫אלקטרוניקה זה חשוב ומציל חיי אדם...‬ ‫כך פועלת כיפת ברזל - ‪Iron Dome‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫4‬
  • 4. ‫מבנה האטום (על פי רתפורד)‬ ‫ס"מ),‬ ‫•האטום מכיל גרעין חיובי זעיר ממדים (‬ ‫שבו מרוכזת רוב רובה של מסת האטום.‬ ‫• האלקטרונים נמצאים בתנועה מתמדת וסובבים‬ ‫את הגרעין הכבד. רוב רובו של נפח האטום מהווה‬ ‫חלל ריק שבו נעים האלקטרונים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫5‬
  • 5. ‫גרעין האטום‬ ‫•הגרעין מכיל פרוטונים ונויטרונים.‬ ‫•מספר הפרוטונים בגרעין קובע את זהות היסוד.‬ ‫•הגרעין נושא מטען חשמלי חיובי כמספר הפרוטונים‬ ‫שבו.‬ ‫•באטום ניטראלי חשמלית, מספר האלקטרונים שווה‬ ‫למספר הפרוטונים.‬ ‫•מספר אטומי = מספר הפרוטונים בגרעין האטום.‬ ‫•מספר מסה = מספר הפרוטונים + מספר הנויטרונים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫6‬
  • 6. ‫מודל ה"מסלולים" של‬ ‫בוהר (3191)‬ ‫•תנועת האלקטרונים סביב הגרעין‬ ‫איננה חופשית לחלוטין.‬ ‫•האלקטרונים יכולים להקיף את‬ ‫הגרעין אך ורק במסלולים "מותרים"‬ ‫וקבועים.‬ ‫•לאלקטרון הנמצא במסלול מסוים‬ ‫יש אנרגיה מסוימת. ככל שהמסלול‬ ‫רחוק יותר מהגרעין האנרגיה של‬ ‫המסלול גבוהה יותר.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫7‬
  • 7. ‫סידור האלקטרונים באטום‬ ‫•סידור האלקטרונים ברמות האנרגיה נקראת‬ ‫היערכות האלקטרונים.‬ ‫•ברמת אנרגיה ראשונה 1=‪ ,n‬יכולים להימצא לכל‬ ‫היותר שני אלקטרונים באורביטל אחד.‬ ‫•ברמת אנרגיה שנייה 2=‪ ,n‬יכולים להימצא לכל‬ ‫היותר שמונה אלקטרונים בארבעה אורביטלים (=‬ ‫מסלולים) (זוג אלקטרונים בכל אורביטל).‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫8‬
  • 8. ‫סידור האלקטרונים באטום‬ ‫•האלקטרונים של אטום מאכלסים את רמות‬ ‫האנרגיה מהרמה הקרובה לגרעין כלפי חוץ.‬ ‫•האלקטרונים המאכלסים את רמת האנרגיה הגבוהה‬ ‫ביותר באטום נקראים אלקטרוני ערכיות או‬ ‫אלקטרונים ערכיים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫9‬
  • 9. ‫סידור האלקטרונים באטום‬ ‫•מסלול נקרא גם "קליפה" שבה נעים האלקטרונים.‬ ‫•אלקטרונים שנמצאים בקליפה החיצונית נמשכים‬ ‫משיכה חלשה יותר לגרעין האטום בהשוואה‬ ‫לאלקטרונים שקרובים יותר לגרעין.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫01‬
  • 10. ‫מודל האטום והולכה חשמלית‬ ‫•אם מספרם של האלקטרונים בקליפה החיצונית יורד‬ ‫מ- 4 אלקטרונים, הם ניתקים בקלות יחסית מהאטום‬ ‫ונקראים – "אלקטרונים חופשיים".‬ ‫•אם מספרם מעל מ- 4 אלקטרונים, הם נוטים‬ ‫להיצמד לאטום, ואף למשוך אליהם אלקטרונים‬ ‫חופשיים (אם יש בסביבתם), כדי להשלים את מספר‬ ‫האלקטרונים בקליפה החיצונית ל-8.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫11‬
  • 11. ‫)‪(Shlomo Cohen‬‬ ‫‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫מודל האטום והולכה חשמלית‬ ‫•אם מספרם של האלקטרונים בקליפה החיצונית,‬ ‫שווה בדיוק ל- 4 אלקטרונים, הם יוצרים מבנה מיוחד‬ ‫שנקרא קשר קווולנטי, ובו כל שני אטומים סמוכים‬ ‫"משתפים" את האלקטרונים של הקליפה החיצונית‬ ‫ושניהם "מרגישים" שהם במצב יציב ושהקליפה‬ ‫שלהם מלאה.‬ ‫•למשל אטום סיליקון (‪:)Si‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫21‬
  • 12. ‫מודל האטום והולכה חשמלית‬ ‫מספר אלק' בקליפה‬ ‫החיצונית‬ ‫3-1‬ ‫4‬ ‫7-5‬ ‫הולכה חשמלית:‬ ‫מוליך‬ ‫חצי מוליך‬ ‫מבודד‬ ‫תנועה אקראית של אלקטרונים חופשיים במוליך חשמלי (חומר‬ ‫מתכתי בדר"כ)‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫תנועת אלקטרונים חופשיים מסודרת ומכוונת‬ ‫במוליך המחובר למעגל חשמלי.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫41‬
  • 13. ‫הפוטון‬ ‫•כאשר האלקטרון נע במסלול מסוים הוא‬ ‫אינו פולט ואינו קולט אנרגיה.‬ ‫•אלקטרון יכול לעבור ממסלול קרוב לגרעין‬ ‫למסלול מרוחק יותר רק אם הוא קולט מנת‬ ‫אנרגיה.‬ ‫•כשאלקטרון "נופל" ממסלול רחוק למסלול‬ ‫קרוב הוא פולט מנת אנרגיה – בצורת פוטון‬ ‫•‪h V = ΔE‬‬ ‫•‪ – h‬קבוע פלנק‬ ‫•‪( V‬ניי)- אורך גל של הפוטון ("צבע")‬ ‫•‪ – ΔE‬הפרש האנרגיה בין הקליפות.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫51‬
  • 14. ‫הפוטון – שימושים נפוצים‬ ‫•נכיר בהמשך ‪LED‬‬ ‫•נכיר בהמשך ‪LAZER‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫61‬
  • 15. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫מטען חשמלי - ויקיפדיה‬ ‫• מטען חשמלי הוא גודל פיזיקלי שמאפיין‬ ‫חומר.‬ ‫• במצב רגיל, המטען החשמלי הכולל של‬ ‫החומר הוא נייטרלי (אפס), אם כי בתוך‬ ‫החומר נמצא מספר רב מאוד של‬ ‫חלקיקים בעלי מטען חשמלי, חיובי‬ ‫ושלילי, אשר מאזנים זה את זה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫71‬
  • 16. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫כוח חשמלי - ויקיפדיה‬ ‫2‬ ‫‪qq‬‬ ‫‪r‬‬ ‫1‬ ‫2‬ ‫‪F k‬‬ ‫• הכוח הפועל בין שני מטענים מתואר בחוק קולון:‬ ‫– ‪ F‬הוא גודל הכוח הפועל בקו ישר בין המטענים.‬ ‫– 1‪ q‬הוא גודל המטען החשמלי הראשון.‬ ‫– 2‪ q‬הוא גודל המטען החשמלי השני.‬ ‫– ‪ r‬הוא המרחק בין שני המטענים.‬ ‫– ‪ K‬הינו יחס קבוע, המכונה קבוע קולון.‬ ‫• אם אחד המטענים חיובי והאחר שלילי, הכוח יגרום‬ ‫למשיכה בין המטענים. אחרת, הכוח יגרום לדחייה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫81‬
  • 17. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫שדה חשמלי - ויקיפדיה‬ ‫• קווי השדה החשמלי מציינים את כיוונו של השדה‬ ‫החשמלי, וצפיפותם את עוצמתו. משמאל שני‬ ‫מטענים שווי סימן, ומימין שני מטענים בעלי סימנים‬ ‫מנוגדים.‬ ‫• עקרון הסופרפוזיציה קובע שהשדה שיוצרים מספר‬ ‫מטענים הוא סכום השדות שיוצרים כל המטענים‬ ‫לחוד. במרחב התלת ממדי זהו סכום וקטורי.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫91‬
  • 18. ‫סוללה חשמלית‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪? What are ions - YOU TUBE‬‬ ‫יונים הם אטומים שאיבדו או קיבלו אלקטרונים‬ ‫מהסביבה. גם כאן יש נטייה להשלים קליפה חיצונית‬ ‫ל-8 או לאבד אלקטרונים כך שהקליפה החיצונית‬ ‫תהיה עם 8 אלק'.‬ ‫הסימון +2 בצמוד לשם של אטום, מציין אטום שאיבד‬ ‫2 אלק' וסה"כ הוא יון חיובי. הסימון -1 בצמוד לשם‬ ‫של אטום, מציין אטום שנוסף לו אלק' מהסביבה והפך‬ ‫ליון שלילי.‬ ‫מהו התא הגלווני ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫02‬
  • 19. ‫עקרון פעולה של התא הגלווני‬ YouTube- Galvanic cell zinc and copper 21 http://homefixtricks.com/
  • 20. ‫מושגי יסוד בחשמל – הזרם החשמלי‬ ‫• כשיש מתח חשמלי, ומחברים אליו מוליך חשמלי,‬ ‫נוצר זרם של אלקטרונים, מהצד שיש בו צפיפות‬ ‫רבה (לחץ) של אלק' אל הצד שיש בו "חורים" (או‬ ‫חוסר באלקטרונים). זרם זה הוא הזרם החשמלי.‬ ‫הזרם מוגדר ככמות מטען העוברת בשטח חתך‬ ‫המוליך ביחידת זמן.‬ ‫]שנייה[ ‪]/ t‬קולון[ ‪] = Q‬אמפר[ ‪I‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫22‬
  • 21. ‫השוואה בין מושגים בחשמל למושגים במים‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫32‬
  • 22. ‫השוואה בין מושגים בחשמל למושגים במים‬ ‫סימון‬ ‫חשמלי‬ ‫המושג‬ ‫מים‬ ‫חשמל‬ ‫‪]Amper[ I‬‬ ‫זרם‬ ‫מים‬ ‫מטען‬ ‫חשמלי‬ ‫‪]VOLT] V‬‬ ‫מתח‬ ‫לחץ‬ ‫המשאבה‬ ‫מתח‬ ‫הסוללה‬ ‫‪]OHM [ R‬‬ ‫התנגדות מעצור‬ ‫הסלע‬ ‫התנגדות‬ ‫‪http://polymer.bu.edu/ogaf/html/chp83act1.htm‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫42‬
  • 23. ‫מושגי יסוד בחשמל – חוק אוהם‬ ‫• חוק אוהם – הזרם יחסי ישר לגודל המתח, ויחסי‬ ‫הפוך להתנגדות המוליך:‬ ‫]‪I [Amper] = U [Volt]/R [Ohm‬‬ ‫בצורה אחרת שאולי קל לזכור‬ ‫‪U=R*I‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫52‬
  • 24. ‫•נורה מחוברת למתח ‪ .220V‬הזרם דרכה‬ ‫הוא ‪. 0.2A‬‬ ‫•חשב את התנגדותה של הנורה‬ ‫פתרון:‬ ‫]‪I [Amper] = U [Volt]/R [Ohm‬‬ ‫‪R = U/I‬‬ ‫‪R=220/0.2=1100Ω‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫62‬
  • 25. ‫מושגי יסוד בחשמל – הספק‬ ‫• הספק של צרכן חשמלי (או ספק אנרגיה כלשהו)‬ ‫הוא מכפלת המתח השורר על פניו והזרם הזורם‬ ‫דרכו:‬ ‫]‪• P[Watt] = I[Amper] * V[Volt‬‬ ‫‪• Pr1 = Vr1 * I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫1‪VR‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫72‬
  • 26. ‫•נורה מחוברת למתח ‪ .220V‬הזרם דרכה הוא ‪. 0.2A‬‬ ‫•חשב את הספק הנורה‬ ‫פתרון:‬ ‫‪P=I*V‬‬ ‫]‪P=220*0.2=44 [Watt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫82‬
  • 27. ‫מושגי יסוד בחשמל – התנגדות שקולה‬ ‫• התנגדות שקולה היא סה"כ ההתנגדות ש"רואה"‬ ‫ספק המתח, במעגל חשמלי כלשהו. כשרוצים‬ ‫לדעת מה הזרם הזורם בנגד כלשהו במעגל‬ ‫חשמלי, מאוד נוח לחשב את ההתנגדות השקולה‬ ‫של כל המעגל, למצוא את הזרם הראשי ולפי חוק‬ ‫אוהם להמשיך ולגלות מה שנדרש.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫92‬
  • 28. ‫קוד נגדים‬ ‫• ערכו של הנגד 0074 אוהם:‬ ‫]00[ ]7[ ]4[ •‬ ‫• והדיוק : %5+/-‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫03‬
  • 29. ‫קוד סימון נגדים - ויקיפדיה‬ ‫• תרגיל: מה ערכו של הנגד ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫13‬
  • 30. ‫קוד סימון נגדים - ויקיפדיה‬ ‫• תרגיל: מה ערכו של הנגד ?‬ ‫• פתרון:‬ ‫צהוב ,שחור,חום = ‪• R‬‬ ‫000,001 = ]0000[ ]0[ ]1[ = ‪• R‬‬ ‫• עם דיוק של %01 (כסף)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫23‬
  • 32. ‫מחשבון נגדים‬ http://www.dannyg.com/examples/res2/resist • or.htm 5% ‫ =0022 אוהם , דיוק של‬R • 34 http://homefixtricks.com/
  • 33. ‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל טורי‬ ‫• התנגדות שקולה במעגל טורי היא סכום‬ ‫ההתנגדויות.‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫2‪Rt = R1+ R‬‬ ‫‪I = Vt/Rt‬‬ ‫1‪VR1 = I * R‬‬ ‫2‪VR2 = I * R‬‬ ‫)חוק כירכהוף 1( 2‪Vt = VR1 + VR‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫2‪Rt = R1+ R‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫53‬
  • 34. ‫מושגי יסוד בחשמל – מחלק מתח נגדים‬ ‫• מחלק מתח נגדים מאפשר לתת לצרכן מתח נמוך‬ ‫ממתח המקור ‪ ,Vt‬בצורה קלה ונוחה. (אך בזבזנית‬ ‫באנרגיה – האנרגיה מתבזבזת על נגד 1‪)R‬‬ ‫2‪• Vout = VR2 = I * R2 = [ Vt/(R1+R2) ] * R‬‬ ‫)2‪• Vout = Vt * R2 / (R1 + R‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫63‬
  • 35. ‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל מקבילי‬ ‫• הזרם הכללי הוא סכום הזרמים בכל ענף.‬ ‫‪It‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫)חוק כירכהוף 2( 2‪It = I1+ I‬‬ ‫1‪I1 = Vt/R‬‬ ‫2‪I2 = Vt/R‬‬ ‫]2‪It = Vt[1/R1 + 1/R‬‬ ‫2‪1/Rt = 1/R1 + 1/R‬‬ ‫)2‪Rt = (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫? ? ? = ‪Rt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫73‬
  • 36. ‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל מקבילי‬ ‫• הזרם הכללי הוא סכום הזרמים בכל ענף.‬ ‫‪It‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫2‪It = I1+ I‬‬ ‫1‪I1 = Vt/R‬‬ ‫2‪I2 = Vt/R‬‬ ‫]2‪It = Vt[1/R1 + 1/R‬‬ ‫2‪It / Vt = 1/Rt = 1/R1 + 1/R‬‬ ‫2‪1/Rt = (R1 + R2)/R1*R‬‬ ‫)2‪Rt = (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫)2‪Rt = (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫סימון: 2‪ – R1||R‬הנגדים 1‪ R‬ו- 2‪ ,R‬מקבילים חשמלית‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫83‬
  • 37. ‫שתי נורות מחוברות במקביל לסוללה שמספקת מתח ‪.U=12V‬‬ ‫נתון שהתנגדויות הנורות הן: ‪R2=8Ω , R1=4Ω‬‬ ‫חשב: א. התנגדות שקולה‬ ‫ב. זרם כללי‬ ‫ג. זרם בכל אחד מהענפים (דרך כל אחת מהנורות)‬ ‫פתרון: א. )2‪RT=2.67Ω ← RT=R1 R2/(R1+R‬‬ ‫ב. ‪I=4.5A ← I=U/RT‬‬ ‫ג. 1‪I1=3A ← I1=U/R‬‬ ‫2‪I2=1.5A ← I2=U/R‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫93‬
  • 38. ‫מושגי יסוד בחשמל – מעגל מעורב‬ ‫• במעגל מעורב אין נוסחה קבועה, ונדרש קצת‬ ‫נסיון כדי לנתח אותו, למשל:‬ ‫0‪R‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫2‪R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫)2‪Rt = R0+ (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫‪It‬‬ ‫‪It = Vt/Rt‬‬ ‫0‪VR0 = I * R‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫} )2‪VR1||R2 = I * { (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫1‪IR1 = VR1||R2 /R‬‬ ‫2‪IR2 = VR1||R2 /R‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫)2‪Rt = R0+ (R1 * R2)/(R1+R‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫04‬
  • 39. ‫דוגמה נוספת למעגל מורכב‬ • Rt = ? • VR3 = ? It R0 R2 R1 Vt I1 R5 Rt = ? 41 R3 http://homefixtricks.com/ I2 R4 VR3 = ?
  • 40. ‫דוגמה נוספת למעגל מורכב‬ ‫2‪R‬‬ ‫? = 3‪VR‬‬ ‫3‪R‬‬ ‫0‪R‬‬ ‫‪It‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫5‪R‬‬ ‫4‪R‬‬ ‫? = ‪Rt‬‬ ‫0‪R‬‬ ‫4‪R2+R3+R‬‬ ‫2‪I‬‬ ‫1‪R‬‬ ‫‪It‬‬ ‫‪Vt‬‬ ‫1‪I‬‬ ‫5‪R‬‬ ‫• נפשט קצת את‬ ‫המעגל:‬ ‫• נקבל מעגל טורי,‬ ‫המכיל נגד אמצעי‬ ‫שקול של נגדים :‬ ‫1‪(R2+R3+R4)||R‬‬ ‫ובטור הנגדים‬ ‫0‪R5+R‬‬ ‫? = ‪Rt‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫24‬
  • 41. ‫דוגמה נוספת למעגל מורכב‬ • Rt = R0+ [(R2+R3+R4)||R1 ] + R5 • It = Vt/Rt • VR1 = It * [(R2+R3+R4)||R1 ] • I R2+R3+R4 = VR1/ R2+R3+R4 • VR3 = I R2+R3+R4 *R3 43 R0 It R2 R1 R3 VR3 = ? Vt I1 I2 R5 R4 Rt = ? It R0 R1 Vt I1 R5 Rt = ? http://homefixtricks.com/ R2+R3+R4 I2
  • 42. ‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫‪http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html‬‬ ‫• כאשר יש יותר ממקור אחד,‬ ‫של מתח או זרם, שיטה‬ ‫נחמדה לפתרון היא שיטת‬ ‫סופרפוזיציה.‬ ‫• ניתן לחשב סה"כ תרומות‬ ‫מכל המקורות, באופן הבא:‬ ‫משאירים כל פעם מקור‬ ‫אחד פעיל - מקצרים את‬ ‫שאר מקורות המתח,‬ ‫ומנתקים את שאר מקורות‬ ‫הזרם.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫44‬
  • 43. ‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫• למשל, מה הזרם דרך‬ ?R1 http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html 45 http://homefixtricks.com/
  • 44. ‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫• למשל, מה הזרם דרך‬ ?R1 :‫• פתרון‬ :B2 ‫• נקצר את סוללה‬ • Rt = R1+R2||R3 = 4+(1||2) = 4+2/3 • It = VB1/Rt = 28/4.6666 = 6[Amper] 46 http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html http://homefixtricks.com/ ‫קצר‬
  • 45. ‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ • • • • ‫• בשלב הבא נקצר סוללה‬ :‫שנייה‬ Rt = R3+R2||R1 = 1+(4||2) = 1+8/6 = 2.33333 It = VB2/Rt = 7/2.33333 = 3[Amper] VR1||R2 =It*R1||R2 = 3*1.333 = 4V It = VR1||R2/Rt = 4/4 = 1A 47 http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html ‫קצר‬ http://homefixtricks.com/
  • 46. ‫שיטות לפתרון מעגלים – סופרפוזיציה‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_10/2.html‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫סיכום:‬ ‫כשקיצרנו את סוללה 2‪,B‬‬ ‫קיבלנו זרם של 6]‪.]A‬‬ ‫(ימינה)‬ ‫כשקיצרנו את סוללה 1‪B‬‬ ‫קיבלנו זרם של 1]‪]A‬‬ ‫(שמאלה)‬ ‫תוצאה סופית: 5]‪ ]A‬ימינה !‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫84‬
  • 47. ‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫• שלב ראשון, מעבירים‬ ‫עניבות הכוללות את כל‬ ‫הרכיבים.‬ ‫• הבחירה בכיוון הזרם‬ ‫שרירותית.‬ ‫• אח"כ מיישמים את חוק‬ ‫כירכהוף הראשון לכל‬ ‫עניבה:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫94‬
  • 48. ‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫05‬
  • 49. ‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫‪-1A‬‬ ‫‪5A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫15‬
  • 50. ‫שיטות לפתרון מעגלים – שיטת העניבות‬ ‫‪-1A‬‬ ‫‪5A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫25‬
  • 51. ‫הכוח הפועל על מטען הנע בשדה מגנטי‬ ‫• גודל הכוח הפועל על מטען ‪( q‬מטען‬ ‫בוחן חיובי):‬ ‫‪F = Bqv sin θ‬‬ ‫המטען [קולון] – ‪q‬‬ ‫עוצמת השדה המגנטי [טסלה] – ‪B‬‬ ‫מהירות המטען [מטר לשנייה] – ‪v‬‬ ‫הכוח על המטען [ניוטון] – ‪F‬‬ ‫• ‪- sin θ‬הזוית בין קווי השטף המגנטי‬ ‫‪ B‬לבין כיוון מהירות התנועה ‪v‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫35‬ ‫/‪https://www.boundless.com/physics/magnetism/motion-of-a-charged-particle-in-a-magnetic-field/electric-vs-magnetic-forces‬‬
  • 52. ‫הפרדת מטענים במוט המוליך כתוצאה מתנועתו‬ ‫נסתכל על מוט הנע ימינה במהירות קבועה בשדה המגנטי האחיד שכיוונו נתון בתרשים.‬ ‫האלקטרונים החופשיים שבמוט נעים יחד עימו ולכן פועל על כל אלקטרון חופשי כוח מגנטי (כח‬ ‫לורנץ) המכוון כלפי מטה.‬ ‫‪e‬‬ ‫‪FB‬‬ ‫‪v‬‬ ‫כוח זה‬ ‫גורם‬ ‫לאלקטרון‬ ‫לנוע מטה‬ ‫לאורך‬ ‫המוט‬ ‫ שטף מגנטי נכנס לתוך המסך‬‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫45‬
  • 53. ‫הפרדת מטענים במוט המוליך כתוצאה מתנועתו‬ ‫נסתכל על מוט הנע ימינה במהירות קבועה בשדה המגנטי האחיד שכיוונו נתון בתרשים.‬ ‫האלקטרונים החופשיים שבמוט נעים יחד עימו ולכן פועל על כל אלקטרון חופשי כוח מגנטי (כח‬ ‫לורנץ) המכוון כלפי מטה.‬ ‫חסר‬ ‫באלקטרונים‬ ‫+‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‬‫עודף‬ ‫באלקטרונים‬ ‫כתוצאה מתנועת המוט ימינה, נעים אלקטרונים חופשיים בתוך המוט כלפי מטה ונוצרת הפרדת‬ ‫מטענים בתוך המוט‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫55‬
  • 54. ‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫כעט מפעילים תנועת סביבון. המוט הימני נכנס פנימה לתוך המסך, המוט השמאלי יוצא החוצה‬ ‫מהמסך‬ ‫ציר סיבוב‬ ‫שדה מגנטי,‬ ‫לתוך המסך‬ ‫במצב הזה, בצילום מצב בנק' הזמן הזו, המוליכים הלבנים, לא חותכים קווי שטף, כי הם נעים‬ ‫במקביל אל השטף (משיקים אליו). בשאר המוליכים, העליון והתחתון, לא נוצר מתח, במצב הזה.‬ ‫בסה"כ, מקבלים תפוקה 0 על ההדקים (למטה בתכלת) .‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫65‬
  • 55. ‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫במצב הזה, המוליכים העומדים (לבנים בציור), חותכים קווי שטף ב-09 מעלות ומתקבלת תפוקה‬ ‫מלאה של מתח על ההדקים. המוליכים הכחולים, תורמים סה"כ 0 מתח.‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪2V‬‬ ‫מתח ההדקים ברגע זה יהיה שווה לפעמיים המתח שיוצר כל מוליך עומד (לבן) – ‪2V‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫75‬
  • 56. ‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫מה נשנה במבנה "הסביבון" כדי לקבל יותר מתח חשמלי ?‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪2V‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫85‬
  • 57. ‫הפרדת מטענים בלולאה מוליכה כתוצאה מתנועת סביבון‬ ‫מה נשנה במבנה "הסביבון" כדי לקבל יותר מתח חשמלי ?‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪2V‬‬ ‫פתרון: במקום לולאה אחת, נבנה הרבה לולאות. המתח במוצא יהיה הסכום של כל המתחים‬ ‫הקטנים של כל מוליך (מאונך).‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫95‬
  • 58. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫המתח על הדקי מוליך הנע בתוך שדה מגנטי‬ ‫• הסליל בעל ‪ N‬ליפופים ,‬ ‫מרחק ‪ R‬מהמרכז‬ ‫באורך ‪ ,L‬מסתובב‬ ‫במהירות זויתית -‪ω‬‬ ‫בשדה מגנטי עם‬ ‫צפיפות שטף מגנטי ‪.B‬‬ ‫‪A = RL‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫16‬ ‫‪http://www.antonine-education.co.uk/Pages/Physics_4/Magnetism/MAG_06/mag_field_6.htm‬‬
  • 59. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫כאשר מזיזים מוליך בתוך שדה מגנטי, נוצר‬ ‫מתח על הדקיו‬ How generator works by Khurram Tanvir - YouTube 62 http://homefixtricks.com/
  • 60. ‫אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• ‪ – T‬זמן מחזור של האות‬ ‫המחזורי – [שנייה]‬ ‫• נמדד בין 2 מתחים קרובים‬ ‫בעלי אותו ערך מתח ואותו‬ ‫כיוון (עולה או יורד)‬ ‫• ‪ – f‬תדר [‪]HZ‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫36‬
  • 61. ‫אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• ‪ – T‬זמן מחזור של האות‬ ‫המחזורי – [שניה]‬ ‫• ‪ – f‬תדר [‪]HZ‬‬ ‫‪• T = 1/ f‬‬ ‫‪T‬‬ ‫‪• ω = 2πf‬‬ ‫• ‪ – ω‬מהירות זוויתית‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫46‬
  • 62. ‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• ברשת החשמל הביתית‬ ‫בישראל יש מתח סינוס‬ ‫בתדר 05]‪.]HZ‬‬ ‫• כמה מחזורים של סינוס‬ ‫שלם יש ב-1 שנייה ?‬ ‫• מה זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫מתח האספקה של רשת‬ ‫החשמל הביתית ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫‪T‬‬ ‫56‬
  • 63. ‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• פתרון:‬ ‫• כמה מחזורים של סינוס‬ ‫שלם יש ב-1 שנייה ? 05‬ ‫• מה זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫מתח האספקה של רשת‬ ‫החשמל הביתית ?‬ ‫= 05/1 = ‪• T = 1/f‬‬ ‫‪= 0.02 Sec = 20 miliSec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫‪T‬‬ ‫66‬
  • 64. ‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫• בגרף משמאל, כל מלבן‬ ‫מייצג זמן של 2 מילי‬ ‫שנייה.‬ ‫• מה זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫האות החשמלי ?‬ ‫• מה התדר של האות ?‬ ‫‪2 MiliSec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫76‬
  • 65. ‫תרגיל - אותות מחזוריים - ‪T = 1/ f‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫פתרון:‬ ‫בגרף משמאל, כל מלבן‬ ‫מייצג זמן של 2 מילי‬ ‫שנייה.‬ ‫לכן, זמן המחזור (‪ )T‬של‬ ‫האות : [‪4 ]miliSec‬‬ ‫מה התדר של האות ?‬ ‫= )3-01*4(/1 = ‪• F= 1/T‬‬ ‫‪• 250 Hz‬‬ ‫‪2 MiliSec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫86‬
  • 66. ‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ ‫)‪• V = 7 sin(628*t‬‬ ‫‪• ω = 2*PI*f‬‬ ‫= ‪• f = 628/2/PI‬‬ ‫‪100HZ‬‬ ‫= 001/1 = ‪• T‬‬ ‫‪0.01Sec‬‬ ‫• פתרון המעגל :‬ ‫בעזרת‬ ‫סופרפוזיציה‬ ‫7+‬ ‫0‬ ‫7-‬ ‫‪0.01Sec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫96‬
  • 67. ‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ ‫• למשל נמצא מה‬ ‫המתח על נגד 2‪:R‬‬ ‫• לפי עקרון‬ ‫הסופרפוזיציה,‬ ‫המתח עליו הוא‬ ‫סכום המתחים של‬ ‫כל מקור מתח‬ ‫בנפרד. (כאשר‬ ‫השני מקוצר)‬ ‫)‪V = 7 sin(628*t‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫07‬
  • 68. ‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ + ‫קצר‬ V = 7 sin(628*t) VR2 4V 0V t[sec] 71 -‫• נקצר את מקור ה‬ :AC • Rt = (2||1)+4 = • 2*1/(2+1) + 4 = 4.6666 Ohm • It = Vb1/Rt = 28/4.66=6[A] • VR2 =6*0.666 = 4[Volt] http://homefixtricks.com/
  • 69. ‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ + ‫קצר‬ Vac = 7 sin(628*t) VR2 4.0V 0V -4.0V :DC-‫• נקצר את מקור ה‬ • Rt = (2||4)+1 = =(2*4)/(2+4) + 1 = = 8/6 + 1 = 2.33 Ohm • It = Vac/Rt = 7/2.33=3.0 [A] • VR2 =It * (4||2) = = 3.0*8/6 = 4.0[Volt] t[sec] 72 http://homefixtricks.com/
  • 70. ‫מעגל עם מקורות מתח שונים‬ 2 ‫• נסכם את השפעת‬ :‫מקורות המתח‬ + Vac = 7 sin(628*t) • Vmax = Vdc + Vac Max = 4 + 4.0 = 8.0 Volt VR2 8.0 • Vmin = Vdc - |Vac Min| = 4 – 4.0 = 0.0 Volt 4V 0.0V t[sec] 73 0.01Sec http://homefixtricks.com/
  • 71. ‫מתח אפקטיבי – ויקיפדיה (באנגלית)‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫מתח אפקטיבי הוא אותו מתח ‪ DC‬אשר ייצור‬ ‫הספק הזהה להספק הנוצר ע"י מתח ‪.AC‬‬ ‫‪• P = I * V = (V/R) * V = V2/R‬‬ ‫‪RMS – Root Mean Square‬‬ ‫מעלים את המתח בריבוע, ממצעים ומוציאים‬ ‫שורש.‬ ‫במקרה הכללי:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫47‬
  • 72. RMS - Effective Voltage - ‫מתח אפקטיבי‬ 75 http://homefixtricks.com/
  • 73. ‫כא"מ והתנגדות פנימית של מקור מתח‬ ‫• לכל מקור מתח, יש התנגדות‬ ‫פנימית – 0‪R‬‬ ‫• בכל מעגל חשמלי, העומס,‬ ‫"רואה" תמיד ספק מתח עם‬ ‫התנגדות פנימית.‬ ‫• מה יכול להיות הזרם המקסימלי‬ ‫שהספק מוציא ?‬ ‫? = ‪• Imax‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫2=0‪R‬‬ ‫‪RL‬‬ ‫‪10V‬‬ ‫67‬
  • 74. ‫כא"מ והתנגדות פנימית של מקור מתח‬ ‫• לכל מקור מתח, יש התנגדות‬ ‫פנימית – 0‪R‬‬ ‫• בכל מעגל חשמלי, העומס,‬ ‫"רואה" תמיד ספק מתח עם‬ ‫התנגדות פנימית.‬ ‫• מה יכול להיות הזרם המקסימלי‬ ‫שהספק מוציא ?‬ ‫‪• Imax = V/R0 = 10/2 = 5A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫2=0‪R‬‬ ‫‪RL‬‬ ‫‪10V‬‬ ‫77‬
  • 75. ‫כא"מ והתנגדות פנימית של מקור מתח‬ ‫• מה המתח המכסימלי שהעומס‬ ‫יכול להרגיש ?‬ ‫‪• Vmax = 10 Volt‬‬ ‫• (כאשר הזרם 0, זה כמו לאמר‬ ‫שהעומס הוא בעצם "נתק" – 0‬ ‫זרם)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫2=0‪R‬‬ ‫‪RL‬‬ ‫‪10V‬‬ ‫87‬
  • 76. ‫משפט תבנין :‬ ‫כל חלק של מעגל המכיל מקור חשמל אחד לפחות ,ניתן לייצוג‬ ‫ע"י מעגל שקול ,המורכב ממקור מתח אידיאלי ‪, Uth‬שאליו‬ ‫מחובר בטור נגד ‪, Rth‬מעגל זה נקרא מעגל תבנין.‬ ‫כדי למצוא את מעגל תבנין עלינו לחשב את ‪ Uth‬ו-‪. Rth‬‬ ‫השקפים הבאים לקוחים ממצגת של המורה :אסף שאמלי המקצוע:תורת החשמל.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫97‬
  • 77. ‫מציאת ערכי ‪ Rth‬ו-‪Uth‬‬ ‫נתבונן בשני המעגלים הבאים :‬ ‫נזכיר כי המעגלים יקראו שקולים אם כתוצאה מחיבור צרכנים‬ ‫זהים בין הנקודות ‪A‬ו-‪ B‬ייגרמו מתחים זהים ‪ UL‬וייווצרו זרמים‬ ‫זהים ‪. IL‬‬ ‫חלק של מעגל לינארי המחובר לצרכן‬ ‫מעגל תבנין של חלק המעגל הליניארי המחובר‬ ‫לצרכן‬ ‫08‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬
  • 78. ‫ניתן להוכיח כי המתח ‪ Uth‬הוא מתח המעגל הפתוח בין‬ ‫שני ההדקים ‪ A‬ו- ‪ B‬במעגל. כלומר אם ננתק את הצרכן ‪RL‬‬ ‫במעגל המתואר יהיה המתח ‪ Uth‬כמסומן באיור.‬ ‫וההתנגדות ‪ Rth‬היא ההתנגדות ש"רואה " הצרכן בין שני‬ ‫ההדקים ‪ A‬ו- ‪ B‬במעגל כאשר כל המקורות משותקים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫18‬
  • 79. ‫דוגמא :‬ ‫חשב את מתח תבנין בין הנקודות ‪A‬ו-‪ B‬חשב את התנגדות‬ ‫תבנין שאותה "רואה" הצרכן במעגל זה‬ ‫שרטט את מעגל תבנין השקול של מעגל זה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫28‬
  • 80. ‫פתרון:‬ ‫ננתק את הצרכן ‪ RL‬נקבל את המעגל המתואר באיור:‬ ‫לפי חוק המתחים של קירכהוף בחוג ‪ ECDFE‬ומקבלים:‬ ‫0=2‪E1-I(r1+R1+R2+r2)-E‬‬ ‫‪I=(E1-E2)/(r1+R1+R2+r2)=0.01 A‬‬ ‫ומכאן:‬ ‫נוכל לחשב את ‪: Uth‬‬ ‫‪Uth=E2+IR2+Ir2=9 v‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫38‬
  • 81. ‫מציאת ‪: Rth‬‬ ‫נקצר את מקורות המתח כך שכל מקור יהיה מיוצג ע"י‬ ‫התנגדותו הפנימית בלבד ונקבל את המעגל המתואר באיור‬ ‫הבא :‬ ‫ההתנגדות שהצרכן "רואה" היא ההתנגדות השקולה של‬ ‫ארבעת הנגדים 2‪ R1,R2,r1,r‬התנגדות שקולה זו היא ‪. Rth‬‬ ‫ונקבל:‬ ‫57=)2‪Rth=(r1+R1)(r2+R2)/(R1+R2+r1+r‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫48‬
  • 82. ‫מעגל תבנין של המעגל‬ ‫באיור האחרון‬ ‫המעגל השקול למעגל‬ ‫המקורי‬ ‫נניח שעלינו לחשב את הזרם בנגד משתנה (הצרכן) ,במקרה זה‬ ‫נעדיף להשתמש במשפט תבנין כי ‪ Uth‬ו-‪ Rth‬אינם תלוים בצרכן‬ ‫ואם נחשב את ‪ Uth‬ו-‪ Rth‬פעם אחת מספיק לפתור מעגל טורי‬ ‫פשוט כלומר:‬ ‫)‪IL=Uth/(Rth+RL‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫58‬
  • 83. )... ‫מעגל מעורב מסובך (העשרה‬ ? ‫• איך מנתחים את זה‬ 88 http://polymer.bu.edu/ogaf/html/chp83act2.htm http://homefixtricks.com/
  • 84. ‫המרה מחיבור כוכב למשולש‬ ‫• יש לפעמים חיבור של כוכב, או משולש, ויש נוסחאות המאפשרות להחליף את‬ ‫הנגדים מחיבור אחד לשני וזה יכול להקל על פתרון בעיות עם מעגלים מעורבים.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫98‬
  • 85. ‫מעגל מעורב מסובך – דרך הפתרון‬ 90 http://polymer.bu.edu/ogaf/html/chp83act2.htm http://homefixtricks.com/
  • 86. ‫חישוב התנגדות המוליך ע"פ מימדיו‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫]‪• R = ρ*L/A [Ω‬‬ ‫‪ ρ‬מקדם התנגדות החומר להולכת חשמל‬ ‫(‪[Ω*m] )Resistivity‬‬ ‫‪ - L‬אורך החומר [‪]m‬‬ ‫‪ – A‬שטח החתך [2‪]m‬‬ ‫‪ – ρ‬ב-02 מעלות. יש נוסחת קישור לשינויי טמפ':‬ ‫• ולכן גם‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫19‬
  • 87. ‫טבלת התנגדות סגולית לפי סוג החומר‬ 92 http://chemistry.about.com/od/moleculescompounds/a/Table-Of-Electrical-Resistivity-And-Conductivity.htm http://homefixtricks.com/
  • 88. ‫חישוב התנגדות המוליך ע"פ מימדיו‬ ‫• לחוט נחושת (‪ )Annealed COPPER‬באורך 061 מ'‬ ‫ובקוטר של 1 מ"מ, מחברים סוללה של 5.1 וולט.‬ ‫מה יהיה הזרם דרך המוליך ?‬ ‫• תזכורת:]‪R = ρ*L/A [Ω‬‬ ‫‪1.72*10-8 = ρ‬‬ ‫•‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫39‬
  • 89. ‫חישוב התנגדות המוליך ע"פ מימדיו‬ ‫• לחוט נחושת (‪ )Annealed COPPER‬באורך 061 מ'‬ ‫ובקוטר של 1 מ"מ, מחברים סוללה של 5.1 וולט.‬ ‫מה יהיה הזרם דרך המוליך ?‬ ‫• פתרון:‬ ‫2‪• A = π*r2 = 3.14*0.00052 = 7.85*10-7 m‬‬ ‫]‪• R = ρ*L/A = 1.72*10-8*160/(7.85*10-7)=3.5 [Ω‬‬ ‫‪• I = V/R = 1.5/3.5 = 0.428 A‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫49‬
  • 90. ‫קבלים‬ ‫המטען החשמלי ‪ Q‬האגור בקבל, תלוי במתח עליו ‪ ,V‬ובקיבול שלו ‪:C‬‬ ‫‪q = Cv‬‬ ‫גודל הקיבול ‪ ,C‬ניתן לחישוב‬ ‫מתוך ידיעת המימדים בעזרת‬ ‫הנוסחא:‬ ‫‪C= e* A/d‬‬ ‫כאשר:‬ ‫‪ A‬שטח הקבל‬ ‫‪ d‬המרחק בין הלוחות‬ ‫‪ E‬קבוע דיאלקטרי של החומר בין הלוחות‬ ‫.‪From : Fundamentals of Electric Circuits,Charles K‬‬ ‫‪Alexander, Matthew N. O. Sadiku‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫59‬
  • 91. ‫קבלים בטור ובמקביל‬ 96 From : Fundamentals of Electric Circuits,Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku http://homefixtricks.com/
  • 92. ‫קבלים בטור‬ ‫. . . + 3‪• Vo = V1 + V2 + V‬‬ ‫‪• V = Q/Ceq‬‬ ‫. . . + 3‪• Q/Ceq = Q/C1 + Q/C2 + Q/C‬‬ ‫• מכיוון שהמטען הטורי זהה בכל הקבלים, ניתן‬ ‫לצמצם אותו:‬ ‫.…3‪• 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫79‬
  • 93. ‫קבלים במקביל‬ • Qo = Q1 + Q2 + Q3 + . . . Q = CV • • CeqVo = C1Vo + C2Vo + C3Vo+ . . . :‫• אבל כל המתחים שווים‬ • Ceq = C1 + C2 + C3…. 98 http://homefixtricks.com/
  • 94. ‫קבלים - טעינה ופריקה‬ ‫‪http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html‬‬ ‫]‪• τ = R * C [Seconds‬‬ ‫• ‪ τ‬מוגדר כקבוע הזמן‬ ‫של מעגל ה-‪.RC‬‬ ‫• אחרי 5‪99% τ‬‬ ‫מהתהליך הסתיים.‬ ‫• מה הסיבה שבגללה‬ ‫טעינת הקבל נראית‬ ‫ככה ? (רמז, הקבל‬ ‫נטען במתח בתלות‬ ‫בזרם)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫99‬
  • 95. ‫קבלים - טעינה ופריקה‬ ‫‪http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html‬‬ ‫תשובה:‬ ‫ע"י חוק אוהם, זרם הטעינה:‬ ‫‪Icharging = (Vs – Vc)/R‬‬ ‫בתחילת התהליך, הקבל ריק,‬ ‫והזרם מירבי. לכן המתח‬ ‫עולה במהירות.‬ ‫בהמשך, הפרש המתחים ע"פ‬ ‫הנגד קטן ולכן גם הזרם‬ ‫קטן.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫001‬
  • 96. ‫קבלים - טעינה ופריקה‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html :‫תרגיל‬ .‫א. חשבו את קבוע הזמן‬ 101 http://homefixtricks.com/
  • 97. ‫קבלים - טעינה ופריקה‬ ‫‪http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html‬‬ ‫תרגיל:‬ ‫א. יש לחשב את קבוע הזמן:‬ ‫פתרון:‬ ‫]‪τ = R * C = 47000*1000*10-6=47 [sec‬‬ ‫ב. מה יהיה המתח ע"פ הקבל לאחר 001 שניות?‬ ‫רמז:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫201‬
  • 98. ‫קבלים - טעינה ופריקה‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html :‫תרגיל‬ ?‫ב. מה יהיה המתח ע"פ הקבל לאחר 001 שניות‬ :‫פתרון‬ Vc = Vs(1-e-t/RC)=5*(1-e-100/47) = 4.4 volt ? τ5 ‫ ? לאחר‬τ ‫ג. מה יהיה המתח לאחר‬ 103 http://homefixtricks.com/
  • 99. ‫קבלים - טעינה ופריקה‬ • τ = R * C [Seconds] ‫ מוגדר כקבוע הזמן‬τ • .RC-‫של מעגל ה‬ 99% τ5 ‫• אחרי‬ .‫מהתהליך הסתיים‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_2.html 104 http://homefixtricks.com/
  • 100. ‫קבלים - טעינה ופריקה‬ • τ = R * C [Seconds] ‫ מוגדר כקבוע הזמן‬τ • .RC-‫של מעגל ה‬ 99% τ5 ‫• אחרי‬ .‫מהתהליך הסתיים‬ http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_2.html 105 http://homefixtricks.com/
  • 101. ‫תרגול פריקת קבל‬ ‫• תרגיל:‬ ‫• הקבל טעון ב-01 וולט.‬ ‫• מה יהיה מתח הקבל אחרי‬ ‫7.0 קבוע זמן ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫601‬
  • 102. ‫תרגול פריקת קבל‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫תרגיל:‬ ‫הקבל טעון ב-01 וולט.‬ ‫מה יהיה מתח הקבל אחרי‬ ‫7.0 קבוע זמן ?‬ ‫תשובה: המתח יהיה חצי‬ ‫מהמתח ההתחלתי - 5‬ ‫וולט.‬ ‫מהו ‪? τ‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫701‬
  • 103. ‫תרגול פריקת קבל‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫תרגיל:‬ ‫הקבל טעון ב-01 וולט.‬ ‫מה יהיה מתח הקבל אחרי‬ ‫7.0 קבוע זמן ?‬ ‫תשובה המתח יהיה חצי‬ ‫מהמתח ההתחלתי - 5 וולט.‬ ‫מהו ‪? τ‬‬ ‫תשובה:‬ ‫6-01*22*‪• τ = R*C = 100k‬‬ ‫]‪• = 2.2[Sec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫801‬
  • 104. ‫מעגלי קבל נגד (‪)RC‬‬ ‫• בתדר כניסה של‬ ‫(01‪ ,1/)τ‬יש מספיק זמן‬ ‫לקבל להיטען למלוא‬ ‫ערכו של מתח הכניסה.‬ ‫• בתדר כניסה של (4‪,1/)τ‬‬ ‫הקבל לא מספיק להיטען‬ ‫לגמרי ואחרי 2‪ τ‬הוא‬ ‫מתפרק.‬ ‫• מתקבלת התנהגות‬ ‫שונה בתלות בתדר‬ ‫הכניסה ! ! !‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫901‬
  • 105. ‫אינטגרטור – מעגל סכימה - ‪LPF‬‬ ‫• האינטגרטור – סוכם -נקרא‬ ‫מסנן מעביר תדרים נמוכים.‬ ‫‪LPF - LOW PASS FILTER‬‬ ‫• ככל שתדר הכניסה יהיה‬ ‫גבוה יותר, התפוקה במוצא‬ ‫תהיה נמוכה יותר.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫011‬
  • 106. ‫דיפרנציאטור – גוזר- ‪HPF‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫במעגל הקודם, ראינו שלוקח‬ ‫לקבל זמן להיטען.‬ ‫במעגל הזה, באותו אופן,‬ ‫בגלל שהקבל נטען לאט (5‪) τ‬‬ ‫ברגע הראשון לא יהיה עליו כל‬ ‫מתח.‬ ‫לכן, ברגע הראשון, כל המתח‬ ‫"יקפוץ" למוצא, ויהיה על‬ ‫הנגד.‬ ‫לאחר 5‪ , τ‬הקבל ייטען ומתח‬ ‫המוצא ירד לאפס.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫כל הזמן מתקיים:‬ ‫‪Vin = Vc + VR‬‬ ‫111‬
  • 107. ‫חידה‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫נדרש לתכנן מנגנון השהיה (כמו של חדר מדרגות)-‬ ‫מרגע הלחיצה תידלק נורה למשך 2 דקות.‬ ‫לרשותנו קבל של 005 מיקרו פארד.‬ ‫לרשותנו נגדים כרצוננו.‬ ‫לרשותנו מנגנון נורה, שאינו צורך זרם חשמלי בכניסת‬ ‫הפיקוד שלו, אלא רק "חש" מתח. הנורה דולקת כל‬ ‫עוד המתח בחיישן שלה גדול מ-5.0 ממתח האספקה.‬ ‫לרשותנו יש גם לחצן אחד.‬ ‫הדק‬ ‫"חש"‬ ‫• מה עושים ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫211‬
  • 110. ‫חידה‬ ‫ > 021 שנייה‬τ*0.7 :‫• נבחן את מעגל הגזירה‬ • τ > 120/0.7 sec = 171.42 sec • R = 171.42 / 500 * 10-6 = 342 K Ω 390K Ω ‫הדק‬ "‫"חש‬ 115 http://homefixtricks.com/ Vs
  • 111. ‫התנהגות קבל תחת מתח חילופין‬ ‫• התנהגות הקבל תלויה‬ ‫בתדר האות שמחובר אליו.‬ ‫• לקבל יש התנגדות למעבר‬ ‫זרם חשמלי דרכו, אבל הוא‬ ‫גם מעכב את המעבר דרכו‬ ‫בזמן בגלל תופעת הטעינה.‬ ‫לכן הוא לא מייצג התנגדות‬ ‫טהורה. התנגדות הקבל‬ ‫נקראת היגב.‬ ‫היגב הקבל:‬ ‫]‪Xc = 1/j2πfc [OHM‬‬ ‫‪ω = 2πf‬‬ ‫‪ – F‬תדר הכניסה‬ ‫‪ – C‬ערך הקיבול‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫611‬
  • 112. ‫התנהגות קבל תחת מתח חילופין‬ ‫• בתדרים נמוכים, הקבל נטען‬ ‫למלוא מתח הכניסה, ומספיק‬ ‫להתפרק לאפס. במילים‬ ‫אחרות, מתח הקבל עוקב אחרי‬ ‫מתח הכניסה.‬ ‫• ככל שעולה התדר, הקבל לא‬ ‫מספיק להיטען, ומתח המוצא‬ ‫קטן יחסית לכניסה, ומאחר עד‬ ‫09 מעלות.‬ ‫אות כניסה:‬ ‫תדר נמוך:‬ ‫תדר גבוה:‬ ‫‪http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/filters85.php‬‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫711‬
  • 113. ‫תיאור פאזורי להתנגדות ולהיגב‬ ‫• לנגד, יש מתח וזרם באותה‬ ‫פאזה. כאשר המתח ע"פ נגד‬ ‫עולה, יחד איתו, ללא עיכוב גם‬ ‫עולה הזרם.‬ ‫• לקיבול טהור, יש עיכוב במתח‬ ‫לעומת הזרם.‬ ‫אות כניסה:‬ ‫תדר נמוך:‬ ‫תדר גבוה:‬ ‫‪http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/filters85.php‬‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫811‬
  • 114. ‫תיאור פאזורי להתנגדות ולהיגב‬ ‫• תיאור פאזורי יכול‬ ‫לעזור לחשב באופן‬ ‫מדויק את ההתנגדות‬ ‫השקולה במעגל,‬ ‫ומשם את הזרם הכללי‬ ‫ושאר המתחים.‬ ‫• בנגד, הזרם דרכו‬ ‫והמתח עליו, באותה‬ ‫פאזה.‬ ‫• בקבל, הזרם מקדים‬ ‫את המתח, ב-09‬ ‫מעלות.‬ ‫‪http://www.ece.sunysb.edu/~oe/Leon/ESE211/old/handout1.pdf‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫911‬
  • 115. ‫תרגיל‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫נדרש למצוא את מתח המוצא, עבור מתח כניסה סינוסואידלי‬ ‫בתדר 00001 ‪ ,HZ‬עם אמפליטודה 01 וולט:‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫פתרון:‬ ‫ראשית נשרטט דיאגרמה פאזורית של ההתנגדויות:‬ ‫‪R‬‬ ‫5.0‬ ‫•‬ ‫‪Xc = 1/2πfc = 1/(2*3.14*10000*47*10-9) Ω = 338.63 Ω‬‬ ‫• העכבה הכללית (לפי פיתגורס):‬ ‫‪Z = (Xc2 + R2) 0.5 = (338.632 + 47002) 0.5 = 4712 Ω‬‬ ‫•‬ ‫‪Vout = Vin * Xc / Z = 10 * 338.63 / 4712 = 0.71 Volt‬‬ ‫)2‪Z = (Xc2 + R‬‬ ‫‪Xc‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫021‬
  • 116. ‫תרגיל‬ ‫•‬ ‫נדרש למצוא את מתח המוצא, עבור מתח כניסה סינוסואידלי‬ ‫בתדר 001 ‪ ,HZ‬עם אמפליטודה 01 וולט:‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫•‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫121‬
  • 117. ‫תרגיל‬ ‫•‬ ‫נדרש למצוא את מתח המוצא, עבור מתח כניסה סינוסואידלי‬ ‫בתדר 001 ‪ ,HZ‬עם אמפליטודה 01 וולט:‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫פתרון:‬ ‫ראשית נשרטט דיאגרמה פאזורית של ההתנגדויות:‬ ‫•‬ ‫חישוב היגב הקבל ומתח המוצא:‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪R‬‬ ‫5.0‬ ‫)2‪Z = (Xc2 + R‬‬ ‫‪Xc‬‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫•‬ ‫221‬
  • 118. ‫סיכום 2 התרגילים‬ ‫• גודל עכבת הקבל משתנה בתלות בתדר.‬ ‫• לפי ערכו השונה, קיים מחלק מתח נגדים, השונה‬ ‫בערכו כל פעם בתלות בתדר.‬ ‫• לכן בכל תדר אחר, נקבל במוצא עוצמה שונה של‬ ‫מתח שיא (‪.)PEAK‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫321‬
  • 119. ‫השפעת תדרי הכניסה על מתח המוצא‬ ‫• ככל שעולה התדר, הקבל לא מספיק להיטען,‬ ‫ומתח המוצא קטן יחסית לכניסה, ומאחר עד 09‬ ‫מעלות.‬ ‫• בתדרים נמוכים, אות המוצא עוקב אחרי אות‬ ‫הכניסה, כמעט במלואו.‬ ‫• ניתן לבחון את תגובת התדרים באופן רציף. רצף‬ ‫תדרי הכניסה נקרא ספקטרום תדרי הכניסה,‬ ‫וניתן לבחון מה המוצא של תדרים שונים, בעלי‬ ‫אותה אמפליטודה בכניסה.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫421‬
  • 120. ‫תגובת התדר של מעגל ‪( RC‬אינטגרטור) ‪LPF‬‬ ‫ל-‪ VOUT‬הגיעו בצורה מלאה כל התדרים‬ ‫הנמוכים, ואילו הגבוהים, נחסמו, בתלות‬ ‫בכמה התדר שלהם גבוה מתדר הקריטי‬ ‫– ‪.FC‬‬ ‫מעגל ‪ RC‬זה, נקרא גם מעביר תדרים‬ ‫נמוכים – ‪.)LPF( LOW PASS FILTER‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫521‬ ‫/‪lpf‬מסנן-מעביר-נמוכים-/30/0102/‪http://elecomp.co.il‬‬ ‫•‬
  • 121. ‫תגובת התדר על גרף לוגריתמי‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫621‬
  • 122. ‫תרגיל חישוב ‪FC‬‬ ‫• נתון מעגל ‪:LPF , RC‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪• R = 4.7k Ohm‬‬ ‫]9-01[ ‪• C = 47 nF‬‬ ‫מהו התדר הקריטי, אשר מעליו מתחילה ירידה של‬ ‫מתח המוצא ?‬ ‫עבור תדר זה,‬ ‫תהיה פאזה‬ ‫54- מעלות‬ ‫במוצא‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫721‬
  • 123. In 128 Out )HPF( ‫ מעביר גבוהים‬RC ‫מעגל‬ http://homefixtricks.com/
  • 124. ‫מסנן מעביר תחום תדרים‬ HPF ‫ ומסנן‬LPF ‫ ) בעזרת מסנן‬BPF( ‫• מימוש מסנן מעביר תדר‬ http://www3.ee.technion.ac.il/labs/eelabs/Upload/Experiments/BasicLabBooklets/044160/M.S.S.%20Experiment%20Booklet%20v3.1a%20%20(30.11.09).pdf 129 http://homefixtricks.com/
  • 125. ‫מסנן מסדר שני‬ ‫• לעיתים רוצים יכולת סינון משמעותית יותר.‬ ‫עוברים למסנן מסדר שני:‬ ‫04-‬ ‫]‪[db/dec‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫031‬
  • 126. ‫סלילים‬ ‫המתח ע"פ סליל, תלוי בגודל הסליל, ובשינוי הזרם דרכו:‬ ‫‪V = L * di/dt‬‬ ‫גודל הסליל ‪ ,L‬ניתן לחישוב‬ ‫מתוך ידיעת המימדים בעזרת‬ ‫הנוסחא:‬ ‫כאשר:‬ ‫‪ A‬שטח הסליל‬ ‫‪ l‬אורך הסליל‬ ‫‪ N‬מספר הכריכות‬ ‫‪ µ‬קבוע החדירות של הליבה‬ ‫(‪)permeability of the core‬‬ ‫.‪From :Fundamentals of Electric Circuits,Charles K‬‬ ‫‪Alexander, Matthew N. O. Sadiku‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫131‬
  • 128. ‫תיאור פאזורי להתנגדות ולהיגב‬ ‫• בנגד, הזרם דרכו‬ ‫והמתח עליו,‬ ‫באותה פאזה.‬ ‫• בסליל, הזרם‬ ‫מפגר אחר‬ ‫המתח, ב-09‬ ‫מעלות.‬ ‫‪• XL = jωL‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫531‬ ‫‪http://www.ece.sunysb.edu/~oe/Leon/ESE211/old/handout1.pdf‬‬
  • 129. ‫מסנני ‪Notch ,Bandpass‬‬ ‫מסנן ‪ BANDPASS‬יכול לשמש לבחירת תדר רצוי (רדיו), מתוך כל התדרים או חסימת תדר‬ ‫ספציפי (‪ )NOTCH‬מתוך כל התדרים למשל בטלויזיה כשרוצים לחסום ערוץ – "בקרה הורית".‬ ‫‪Vout‬‬ ‫‪Log10 f‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫‪Log10 f‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫631‬
  • 130. RLC ‫ניתוח מתמטי של מעגל‬ Vin L C :‫ההתנגדות השקולה במעגל‬ Z L  iL 1 ZC  iC i  C 1   Z  R  i L   C   :‫ובעזרת מחלק מתח נגדים‬ Vout  Vin R R 1   R  i  L   C   Vout 90-‫הסחת הפאזה יכולה להיות מ‬ :‫מעלות ל-(09-) מעלות‬    tan 137 1 http://homefixtricks.com/ R 1   L    C  
  • 131. ‫ניתוח מתמטי של מעגל ‪RLC‬‬ ‫ההגבר במערכת מוגדר ע"י ‪:AV‬‬ ‫‪R‬‬ ‫2‬ ‫‪1 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪R 2   L ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪C ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Vin‬‬ ‫‪Av ‬‬ ‫‪L‬‬ ‫עבור תדרים גבוהים ‪ ωL‬דומיננטי, ואז ההגבר‬ ‫יהיה ‪ .R/ωL‬עבור תדרים נמוכים, ‪ωC‬‬ ‫דומיננטי, ואז ההגבר יהיה ‪.R*ωC‬‬ ‫כאשר ‪ , ω 2 = 1/LC‬עכבות הסליל והקבל‬ ‫מאפסות אחת את השניה ואז ההגבר 1.‬ ‫‪Vin‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪Vout‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫‪R‬‬ ‫831‬
  • 132. ‫סיכום וקטורי‬ ‫• הזרם זהה בכל הרכיבים (מעגל טורי)‬ ‫• ניתן לסכם וקטורית את ההתנגדות השקולה ‪:Z‬‬ ‫‪XL‬‬ ‫‪XL‬‬ ‫‪XC‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪XC‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫931‬
  • 133. ‫סיכום וקטורי‬ Z ‫ההתנגדות השקולה‬ X ‫המתח והזרם תהיה‬L ‫הפאזה בין‬ XC Z ‫למעשה הזוית של ההתנגדות‬  Z ‫השקולה‬ • • R Z  R2  X L  X C  2 1   2 Z  R   L   C   140 2 X L  XC tan   R 1  L   C   arctan  R    http://homefixtricks.com/      
  • 134. ‫ מקבילי‬LC ‫מעגל‬ 1 Vin R  T R Vout  1 R R 1 1 Z  Ri C 1 1    C   L   Vout R  Vin R  i L 1   2 LC 2  Ri Av  :‫תזכורת‬ L 1   2 LC  R  L  R2    1   2 LC   2 ‫• כאשר הרכיבים אידיאליים, אז כאשר האיבר במכנה‬ .0 ‫מתאפס, ההתנגדות השקולה אינסופית, וההגבר‬ :‫• זה קורה כאשר‬ 141 f valley  1 2 LC http://homefixtricks.com/
  • 135. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• כאשר מזרימים זרם חשמלי במוליך, נוצר שדה‬ ‫מגנטי סביב המוליך.‬ ‫‪http://hyperphysics.phy‬‬‫‪astr.gsu.edu/hbase/magnetic/curloo.html‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫241‬
  • 136. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• כאשר מזרימים זרם חשמלי במוליך, נוצר שדה‬ ‫מגנטי סביב המוליך.‬ ‫‪http://hyperphysics.phy‬‬‫‪astr.gsu.edu/hbase/magnetic/curloo.html‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫341‬
  • 137. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• איך נראה השדה המגנטי,‬ ‫כשיש מספר מוליכים צמודים‬ ‫שמזרימים זרם באותו כיוון ?‬ ‫• מה השדה המגנטי בין‬ ‫המוליכים ?‬ ‫• מה השדה המגנטי מחוץ‬ ‫למוליכים ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫זרם חשמלי נכנס‬ ‫לתוך המסך‬ ‫441‬
  • 138. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• איך נראה השדה המגנטי,‬ ‫כשיש מספר מוליכים צמודים‬ ‫שמזרימים זרם באותו כיוון ?‬ ‫• מה השדה המגנטי בין‬ ‫המוליכים ?‬ ‫• מה השדה המגנטי מחוץ‬ ‫למוליכים ?‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫זרם חשמלי נכנס‬ ‫לתוך המסך‬ ‫541‬
  • 139. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• בין המוליכים השדה מתאפס:‬ ‫זרם חשמלי נכנס‬ ‫לתוך המסך‬ ‫• מחוץ למוליכים השדה המגנטי‬ ‫מצטרף באותו כיוון:‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫641‬
  • 140. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• איך נראה השדה המגנטי בסליל (סולנואיד)‬ ‫שמזרימים דרכו זרם ישר (‪? )DC‬‬ ‫/‪http://plasma.kulgun.net/sol_page‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫741‬
  • 141. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫841‬
  • 142. ‫חשמל – מושגי יסוד‬ ‫השדה המגנטי הנוצר ע"י זרם חשמלי‬ ‫• הדרך לחזק את התוצאה היא לעשות מספר‬ ‫ליפופים גדול.‬ ‫• הדרך לחזק את השדה המגנטי הנוצר, היא‬ ‫להכניס לתוך הסליל חומר פרומגנטי – ברזל.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫941‬
  • 143. ‫אלקטרומגנט‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫אלקטרומגנט הוא בעקרון ליבת ברזל, המוקפת‬ ‫בסליל של חומר מוליך. כאשר מזרימים דרכו זרם‬ ‫ישר (‪ ,)DC‬הוא הופך למגנט רב עוצמה (בתלות‬ ‫בעוצמת הזרם ומספר הליפופים).‬ ‫ניתן לייצר שדה מגנטי הרבה יותר חזק מהמתקבל‬ ‫ממגנטים טבעיים.‬ ‫שימושים רבים:‬ ‫משמש במנופים להרמת מכולות‬ ‫ממסרים (בהמשך) ועוד...‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫051‬
  • 144. ‫רכיבים אלקטרו מגנטיים - ממסרים‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫משמשים לבידוד בין מעגלי פיקוד למעגלי הספק‬ ‫בידוד בין ‪ DC‬ל- ‪( AC‬למשל פיקוד ב-‪ ,DC‬הספק ב-‬ ‫‪ ,AC‬אבל לא רק: אפשר גם ‪)AC/AC ,DC/DC‬‬ ‫ממסר יכול להיות בעל כניסת פיקוד אחת, ומספר‬ ‫חיבורים הנשלטים ע"י אותה פקודה:‬ ‫כאן דוגמה ל-‪)N.O.( .Normally Open‬‬ ‫יש גם .‪N.C‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫151‬
  • 145. ‫רכיבי הממסר‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫אלקטרומגנט (סליל עם ליבה פרומגנטית)‬ ‫מגענים‬ ‫חלק מתכתי‬ ‫במצב הזה אין זרם‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫251‬
  • 147. Carnegie Mellon, Robot Academy – Self Made Relay 154 http://homefixtricks.com/
  • 148. Build the Relay Circuit Material List Strip and connect to armature screw Lamp Negative battery Connection (black) 155 Strip end of wire. Wrap around nail. Strip and splice to + battery connection. (Red) Switch 1.5 volt AA cell Solder or tape wires to cell. lamp socket• 6 - 12 volt • lamp battery 6-9 or • 12 volt 24 or 22 • gauge hookup wire. AA cell • Plumber’s • strap , switch battery • connector self-tapping• screws Homosote or Plywood base. http://homefixtricks.com/
  • 149. ‫מעגל תפיסה עצמית‬ ‫‪RL‬‬ ‫• התנעה דרך הלחצן. אח"כ, הממסר נתפס, ומחזיק את עצמו.‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫651‬
  • 150. ‫מעגל תפיסה עצמית‬ ‫‪RL‬‬ ‫• העומס ‪,RL‬מקבל זרם במסלול החיצים הכחולים...‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫751‬
  • 151. ‫מעגל תפיסה עצמית‬ ‫‪RL‬‬ ‫• הממסר עצמו, מקבל זרם במסלול החיצים הירוקים...‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫851‬
  • 152. ‫מעגלים מבוססי ממסרים‬ ‫• בעיה:‬ ‫• רוצים להגן על הידיים של מי שעובד עם גיליוטינה‬ ‫בבית דפוס. לשם כך יש 2 לחצנים המרוחקים זה‬ ‫מזה. רוצים שרק אם נפעיל לחצן ‪ A‬וגם ‪,B‬‬ ‫הגליוטינה תפעל. זה מחייב עבודה עם 2 ידיים,‬ ‫רחוקות מהסכין, ואז אין סכנה שבטעות המפעיל‬ ‫יאבד אצבע. (וקרו מקרים... ברררר...)‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫951‬
  • 153. ‫מעגלים מבוססי ממסרים‬ ‫• בדיאגרמות סולם, ממסר מסומן כעיגול (סליל)‬ ‫המפעיל מתג (דומה לקבל).‬ ‫• רק אם נלחץ גם על ‪ A‬וגם על ‪ ,B‬ה-‪INDICATOR‬‬ ‫יפעל. (פקודה לגליוטינה - ‪)Output‬‬ ‫/‪http://homefixtricks.com‬‬ ‫061‬
  • 154. ‫איך עובד רמקול‬ The Physics of Loudspeakers – YouTube • Woofer Animation – YouTube • 161 http://homefixtricks.com/
  • 155. ‫רכיבים אלקטרו מגנטיים - שנאים‬ • • • • • • 162 :‫• השנאי האידיאלי‬ :‫• בהנחה של שטף מגנטי המשתנה כל הזמן‬ E1(t) = N1*dφ/dt E2(t) = N2*dφ/dt e1(t)/e2(t) =N1/N2 I1(t)/i2(t) = N2/N1 P1 = I1*V1 P2 = I2*V2 = (N1/N2 * I1)*(N2/N1 * V1) =I1* V1 http://homefixtricks.com/ http://www.egr.msu.edu/~fzpeng/ECE320/ECE320-Notes-Part1.pdf