sven åge eriksen fagskolen telemark

1. ELEKTROTEKNIKK
Faglærer elektrofag: Sven Åge Eriksen
🙂
Samling WEB
Torsdag 04.05.2017
Fredag 05.05.2017

2. Sven Åge Eriksen, sven.age.eriksen@t-fk.no, tlf 416 99 304, Fagskolen Telemark
Samling:
ELEKTROTEKNIKK

3. 🙂
🙂

4. SAMLING WEB torsdag 04.05.2017 og fredag 04.05.2017
1. Klasse
Elektroteknikk
Undervisning 4/5-17
Prøve 5/5-17
AutoCAD
Prøve 6/5-17

5. Torsdag 4/5: (Foregår i SKIEN)
Elektroteknikk DC: 3 timer undervisning: Oppsummering og repetisjon av DC fagstoff,
kap. 1 - kap 6, løsning av oppgaver på tavla, MULTISIM, litt om refleksjonsnotater
og tilbakemeldinger.
Behersker alle beregninger med kondensatorer i serie?
(Det er bare noe få studenter som har levert inn øvingsoppgavene på dette som ligger
i Fronter, det er for seint å begynne å øve på dette på prøva 5/5)
Viktige saker er f.eks hvordan fungerer en trafo, spole, kondensator, osv og oversikt
over alle formlene (formelsamling, håper alle har kjøpt det, denne kan dere skrive
egne notater i og dere kan ha den med på en evt. eksamen neste år i emne 4)
Fredag 5/5: (Foregår i SKIEN)
3 timer DC prøve, hovedvekt på det vi har gjennomgått januar-april, altså kap 5 og 6:
magnetisme og elektrostatikk.
Lørdag 6/6: (Foregår i PORSGRUNN): 3 timer AutoCAD prøve

6. Takk for mange gode og konstruktive
tilbakemeldinger som jeg vil bruke til
forbedringer.

7. Kommentar fra en student:
Lærte ikke noe i timen,
måtte øve og lære det selv hjemme.

8. Lærte ikke noe i timen,
måtte øve og lære det selv hjemme.
Ja, det er slik er det for de fleste.
Dette er en beskrivelse av virkeligheten!

13. Tabell og formelsamling for elektrofag, Svein Olaf Michelsen.
Denne som inneholder mest og som jeg vil anbefale til dere.
Det er lov å ha egne notater i formelsamlinga på eksamen.
Denne har ISBN nr 13:978-82-0535311-4 / ISBN-10:82-05-
35311-5.
Jeg bruker 2 formelsamlinger, Elektroteknisk formelsamling,
Elforlaget, ISBN nr 978-82-7345-411-9, www.elforlaget.no.
Denne er veldig bra på AC som vi skal ha i 2.klasse og
3.klasse

15. Hva er elektrisk strøm?
Formel for parallellkopling av 2 resistanser
Fagstoff om kondensatorer
MULTISIM øvingsoppgave
Øvingsoppgaver i fellesskap i elektrostatikk
Repetisjon av diverse fagstoff
Innføring til AC i 2.klasse
Kahoot
Animasjoner RLC
Øvingsoppgaver i magnetisme

16. Hva er elektrisk strøm?

17. U = R ·
I
I =
Ohms lov:

18. I =
𝑼
𝑹
Hva er elektrisk strøm?

19. Hva er elektrisk strøm?
•Elektrisk strøm — en bevegelse eller flyt
av elektrisk ladede partikler i samme
retning over et tverrsnitt.
•Elektrisk strøm måles i ampere.
https://no.wikipedia.org/wiki/Elektrisitet

20. Hva er elektrisk strøm?
Elektrisk strøm er elektroner i bevegelse
i samme retning over et tverrsnitt.
1 ampere tilsvarer en strøm på 1 coulomb per sekund.
1 coulomb tilsvarer 6,24 × 1018 elementærladninger.

21. Hva er elektrisk strøm?
Elektrisk strøm er elektroner i bevegelse
i samme retning over et tverrsnitt.
1 ampere tilsvarer en strøm på 1 coulomb per sekund.
1 coulomb tilsvarer 6,24 × 1018 elementærladninger.

22. P = U · I

23. P = U ·
STØRRELSESSYMBOLER

24. Paralle
llkopli

25. 𝟏
𝑹
=
𝟏
𝑹𝟏
+
𝟏
𝑹𝟐
𝑹𝟏 𝑹𝟐
Erstatningsresistansen R til parallellkoplingen:

26. 𝟏
𝑹
=
𝟏
𝑹𝟏
+
𝟏
𝑹𝟐
𝑹𝟏 𝑹𝟐
Erstatningsresistansen R til parallellkoplingen:
R=
𝟏
𝟏
𝑹𝟏
+ 𝟏
𝑹𝟐

27. 𝟏
𝑹
=
𝟏
𝑹𝟏
+
𝟏
𝑹𝟐
𝑹𝟏 𝑹𝟐
Erstatningsresistansen R til parallellkoplingen:
R =
𝑹𝟏 ·𝑹𝟐
𝑹𝟏+𝑹𝟐

28. R =
𝑹𝟏 ·𝑹𝟐
𝑹𝟏+𝑹𝟐
Bruk kritisk sans og vurder svaret!
Erstatningsresistansen
til en parallellkopling
med 2 resistanser er
alltid mindre enn den
minste resistansen!
Brun, svart og rød = 1 0 00 = 1 kΩ

29. Kondensator

30. FAGSTOFF:
Elektrolyttkondensatorer:
- Polaritetsavhengig
- Brukes f.eks. til glatting av DC
- Har litt lekkasjestrøm
- Stor kapasitans i forhold til volumet

31. FAGSTOFF:
Kretsskjemasymboler:

32. FAGSTOFF:
Bipolar kondensator
kretsskjemasymbol:

33. Det går ikke DC strøm igjennom en
kondensator, men ved oppladning og
utladning kan det gå strøm i begge
retninger til tilkoblingene til kondensatoren.
https://no.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(elektrisk)#Elektrolyttkondensatorer

38. Øving !

39. En trefase motor kan
brukes på en-fase
spenning sammen med
en kondensator.
Vil du bruke en
elektrolyttkondensator
eller en bipolar
kondensator til dette?

40. Øving !

41. Inne i frekvensomformere
brukes mange store
kondensator til å «glatte» DC-
spenningen.
Brukes elektrolyttkondensator
eller en bipolare
kondensatorer til dette?

42. Øving !

43. OPPGAVE:
Tegn et kretsskjema i MULTISIM med
kondensatorene i en parallellkopling:
U = 12 VDC C = 470 μF
C = 2200 μF

44. Hva er strømmen i kretsen ?

45. Hva er strømmen i kretsen ?
Svar: 0 A

46. Øving !

47. Hva er strømmen igjennom R1?

48. Hva er strømmen igjennom R1?
Svar: 1 A

49. Øving !

50. Hva er spenningen over R1?

51. Hva er spenningen over R1?
Svar: 12 V

52. Øving !

53. Hva er strømmen igjennom R1 nå?

54. Hva er strømmen igjennom R1?
Svar: 1 A

55. Øving !

56. Hva er strømmen igjennom R1 nå?

57. Hva er strømmen igjennom R1?
Svar: 1 A

58. Øving !

59. Hva er strømmen igjennom R1 nå?

60. Hva er strømmen igjennom R1?
Svar: 1 A

61. Øving !

62. Regn ut kapasitansen til
seriekoplingen C1 og C2!

63. 1
𝐶𝑠𝑒𝑟𝑖𝑒
=
1
𝐶1
+
1
𝐶2

64. C serie =
1
1
𝐶1
+ 1
𝐶2

65. C serie =
1
1
470μ𝐹
+ 1
2200μ𝐹

66. C serie =
𝟏
𝟏
𝟒𝟕𝟎𝝁𝑭
+ 𝟏
𝟐𝟐𝟎𝟎𝝁𝑭
= 387,3 μF

67. C =
𝑪𝟏 ·𝑪𝟐
𝑪𝟏+𝑪𝟐
=
𝟒𝟕𝟎 μ𝑭 ·𝟐𝟐𝟎𝟎 μ𝑭
𝟒𝟕𝟎 μ𝑭+𝟐𝟐𝟎𝟎 μ𝑭
= 387,3 μ𝑭
Alternativ utregning av erstatningskapasitansen til 2 kondensatorer i serie:

68. C =
𝑪𝟏 ·𝑪𝟐
𝑪𝟏+𝑪𝟐
Bruk kritisk sans og vurder svarene!
Erstatningskapasitansen
til en seriekopling med
2 kondensatorer er
alltid mindre enn den
minste kondensatoren!

69. Øving !

70. Regn ut ladningen til
kondensatorene C1 og C2!

71. Regn ut ladningen QC1 og QC2 til kondensatorene C1 og C2!
Qc12serie = Qc1 = Qc2
Q = C · U
Ladning er et mål på antall elektroner som har flyttet seg fra den ene plata til den andre!

72. Regn ut ladningen til kondensatorene C1 og C2!
Qc12serie = Qc1 = Qc2 =
c12serie · U1 = 387,3 μ𝑭 · 12V = 4647,2 μC

73. Øving !

74. Regn ut spenningen over hver av
kondensatorene C1 og C2!
Q = C · U
U = Q / c

75. Regn ut spenningen over hver av
kondensatorene C1 og C2!
Uc1 = Qc1 / C1
Uc2 = Qc2 / C2
Q = C · U
U = Q / c

76. Regn ut spenningen over hver av
kondensatorene C1 og C2!
Uc1 = 4647,2 μC / 470 μF = 9,89 V
Uc2 = 4647,2 μC / 2200 μF = 2,11 V

77. Magneter

78. Permanentmagnet og elektromagnet:

80. https://no.wikipedia.org/wiki/SI-systemet
SI - SYSTEMET
SI-systemet (etter den franske definisjonen Système international
d'unités; Det internasjonale måleenhetssystem) er et internasjonalt system
for måling av fysiske størrelser.
Det bygger på det metriske målesystem (fra Meterkonvensjonen av 20. mai
1875) og er en videreføring av dette.
SI-systemet er basert på syv grunnenheter og er det mest utbredte
målesystemet i verden i dag.
Systemet definerer måleenheter i fysikk og grunnleggende enheter i kjemi, og
ble foreslått av CGPM i 1954 og innført i 1960 under navnet SI.

82. lengde meter m lengden lys reiser i vakuum i løpet av 1/299 792 458 sekund.
masse kilogram kg
massen av «Den internasjonale kilogramprototypen»
(en platina-iridium sylinder hos BIPM, Sèvres, Paris).
tid sekund s
varigheten av 9 192 631 770 perioder av strålingen fra 133Cs-
atomet ved overgang mellom grunntilstandens
to hyperfinstruktur-nivåer.
elektrisk strøm ampere A
styrken av en konstant strøm, som når den løper i to parallelle,
uendelig lange ledere med forsvinnende lite sirkulært
tverrsnitt, som har en innbyrdes avstand på én meter vakuum,
fører til at den ene lederen påvirker den andre med en kraft lik
2 · 10−7 N/m.
termodynamisk
temperatur
kelvin K
brøkdelen 1273,16 av VSMOW-vanns trippelpunkts
termodynamiske temperatur.
stoffmengde mol mol
en mengde lik antall atomer i 0,012 kg 12C, altså Avogadros
tall (6,022 · 1023).
lysstyrke candela cd
lysstyrken i en gitt retning til en lyskilde som sender
ut monokromatisk lys med frekvens 540 · 1012 Hz, og med
strålingsstyrke i den gitte retningen lik 1683 watt pr. steradian.

83. SI - SYSTEMET
frekvens hertz Hz s−1
kraft newton N kg m s −2
energi joule J kg m² s−2 N m
effekt watt W kg m² s−3 J/s
trykk pascal Pa kg m −1 s−2 N/m²
lysfluks lumen lm cd sr
belysningsstyrke lux lx cd sr m−2
elektrisk ladning coulomb C A s
elektrisk potensial volt V kg m² A−1 s−3 J/C
resistans (elektrisk
motstand)
ohm Ω kg m² A−2 s−3 V/A
kapasitans farad F Ω−1 s = A2 s4 kg−1 m−2
magnetisk fluks weber Wb kg m² s−2 A−1
magnetisk flukstetthet tesla T Wb/m² = kg s−2 A−1
induktans henry H kg m² A−2 s−2 Ω s
konduktans (elektrisk
ledningsevne)
siemens S kg−1 m−2 A2 s3 Ω−1
SI MÅLEENHETER:

84. SI MÅLEENHETER
V – Volt (spenning)
Ω - Ohm (resistans)
A – Ampere (strøm)
W – Watt (effekt)
J - Joule (energi)
C - Coulomb (ladning)
F – Farad (kapasitans)
H – Henry (induktans)
Wb – Weber (magnetisk fluks)
T – Tesla (magnetisk flukstetthet)
A/m – Magnetisk feltstyrke
https://no.wikipedia.org/wiki/SI-systemet

85. SI MÅLEENHETER OG STØRRELE SYMBOLER
V – Volt (spenning) Størrelse symbol: U
Ω - Ohm (resistans) Størrelse symbol: R
A – Ampere (strøm) Størrelse symbol: I
W – Watt (effekt) Størrelse symbol: P
J - Joule (energi) Størrelse symbol: W
C - Coulomb (ladning) Størrelse symbol: Q
F – Farad (kapasitans) Størrelse symbol: C
H – Henry (induktans) Størrelse symbol: L
Wb – Weber (magnetisk fluks) Størrelse symbol: Φ
T – Tesla (magnetisk flukstetthet) Størrelse symbol: B
A/m – Magnetisk feltstyrke Størrelse symbol: H
https://no.wikipedia.org/wiki/SI-systemet

89. autocad febDOK nek 400:2014
100KW 50gW 55KVaR 10mw
25ma 82μA 68μF 10Mw
47KΩ 25KJ 22NM 55KwH

90. autocad febDOK nek 400:2014
100KW 50gW 55KVaR 10mw
25ma 82μA 68μF 10Mw
47KΩ 25KJ 22NM 55KwH

91. AutoCAD FEBDOK NEK 400:2014
100 kW 50 GW 55 kVAr 10 mW
25 mA 82 μA 68 μF 10 MW
47 kΩ 25 kJ 22 Nm 55 kWh

92. AutoCAD FEBDOK NEK 400:2014
autocad febDOK nek 400:2014
100 kW 50 GW 55 kVAr 10 mW
100KW 50gW 55KVaR 10mw
25 mA 82 μA 68 μF 10 MW
25ma 82μA 68μF 10Mw
47 kΩ 25 kJ 22 Nm 55 kWh
47KΩ 25KJ 22NM 55KwH

93. U = R ·
STØRRELSESSYMBOLER

94. P = U ·
STØRRELSESSYMBOLER

95. STØRRELSESSYMBOLER

96. P = R ·
STØRRELSESSYMBOLER

97. P =
𝑈²
𝑅
STØRRELSESSYMBOLER

98. STØRRELSESSYMBOLER
W = P · t

99. STØRRELSES-
SYMBOLER
I FORMLENE BRUKER
VI STØRRELSES-
SYMBOLER OG
IKKE MÅLEENHETER

100. R

101. U = R · I

115. NESTE ÅR skal 2.KLASSE ha
AC!

117. P1 = 3 · U · I ·

118. P1 = 3 · U · I ·
cosΦ
3 – fase tilført aktiv
effekt:

119. P2 = 3 · U · I · cosΦ · η
Avgitt effekt på
motoraksel:

120. Q = 3 · U · I ·
sinΦ
3 – fase reaktiv
effekt:

122. https://www.youtube.com/watch?v=G3H5lKoWPpY

123. https://www.youtube.com/watch?v=G3H5lKoWPpY

124. https://www.youtube.com/watch?v=ukBFPrXiKWA

125. https://www.youtube.com/watch?v=ukBFPrXiKWA

126. https://www.youtube.com/watch?v=f_MZNsEqyQw&t=37s

127. https://www.youtube.com/watch?v=f_MZNsEqyQw&t=37s

128. https://www.youtube.com/watch?v=agujzHdvtjc

129. https://www.youtube.com/watch?v=agujzHdvtjc

130. SERIEKOPLING MED TO
LYSPÆRER:

131. PARALLELLKOPLING MED TO
LYSPÆRER:

136. Øving! OPPGAVER:
Magnetisme

137. Øving !

139. Side 81

141. Magnetisk feltstyrke H =
I · N
l
Vi må få N alene på den ene
siden av likningen !

142. Antall vindinger N = H
l
I

143. Antall vindinger N = H
l
I
H = 20 A/m
I = 20mA = 20 · 10-3 A
l = 10 cm = 0,1m

144. Antall vindinger N = H
l
I
H = 20 A/m
I = 20mA = 20 · 10-3 A
l = 10 cm = 0,1m
N = 20 A/m
0,1m
20 · 10−3 A
= 100

145. Øving !

147. Side 81

148. Side 66

149. B = μ·H = μ I · N
l

150. Magnetisk flukstetthet
B = μ·H

151. Magnetisk flukstetthet
B = μ·H
= 1,257 10-6 H/m · 20 A/m

152. Magnetisk flukstetthet
B = μ·H
= 1,257 10-6 H/m · 20 A/m
= 25,14 μT

153. Øving !

155. Side 81

156. Magnetisk fluks Φ.
Φ = B · A
Φ = Magnetisk fluks målt i weber (Wb)
B = Magnetisk flukstetthet målt i tesla (T)
A = Areal målt i kvadratmeter (m2 )

157. Φ = B · A
Magnetisk fluks Φ

158. Φ = B · A
Magnetisk fluks Φ
B = μ·H = 1,257 10-6 H/m · 20 A/m = 25,14 μT
Spolediameteren er 1 cm = 0,01m
Spoleradien = d/2 = 0,005m = 5 ·10-3 m

159. Φ = B · A
Magnetisk fluks Φ
B = 25,14 μT
r = 5 ·10-3 m
Φ = B · A = B · π · r2 =
= 25,14 μT · 3,14 · (5 ·10-3 m ) 2 = 1,97nWb

160. Spørsmål ?
Spørsmål ?
Spørsmål ?

162. OPPGAVER:
Tegn et kretsskjema med disse
komponentene på neste side og sett
voltmeter over kondensatorene og
amperemeter i serie med kretsen!

164. OPPGAVE:
Tegn et kretsskjema i MULTISIM med
disse kondensatorene i seriekopling:
U = 12 VDC C = 470 μF
C = 2200 μF