Διάλεξη 4

BIO103 – Φυσική (Χειμερινό εξάμηνο 2020)

ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

(Κεφάλαια 18, 21, Freedman)(Κεφάλαιο 23, Hewitt)

2

Ροή φορτίου Στα κυκλώματα

μεταλλικών αγωγών, το φορτίο αποτελείται από ηλεκτρόνια

Μονάδα μεγέθους: 1 Ampere= 1Cb/s

3

https://www.youtube.com/watch?v=vXW42TRIq1Y

Χωρίς πηγή Με πηγή

https://www.youtube.com/watch?v=vXW42TRIq1Y

ΤΑΣΗΣ

Η ιδανική πηγή τάσης παρέχει την καθορισμένη διαφορά δυναμικού us μεταξύ των ακροδεκτών της ανεξάρτητα από το ρεύμα που τη διαρρέει.

ΡΕΥΜΑΤΟΣ

Η ιδανική πηγή ρεύματος παρέχει την καθορισμένη ένταση ρεύματος isστο κύκλωμα στο οποίο θα συνδεθεί ανεξάρτητα από τη διαφορά δυναμικού που θα αναπτυχθεί στα άκρα της.

4https://slideplayer.com/slide/12735913/

https://slideplayer.com/slide/12735913/

5https://www.youtube.com/watch?v=y_cWTWB-N_I

https://www.youtube.com/watch?v=y_cWTWB-N_I

6

Αντίσταση

Επαγωγή

Χωρητικότητα

Μνημονική αντίσταση ή

Αντιστάτης με μνήμη

https://www.researchgate.net/publication/267972254_Contributions_to_the_Study_of_Autonomous_Chaotic_Circuits_and_Cellular_Automata/figures?lo=1

https://www.researchgate.net/publication/267972254_Contributions_to_the_Study_of_Autonomous_Chaotic_Circuits_and_Cellular_Automata/figures?lo=1

Κυκλωματικό στοιχείο που "αντιστέκεται" στη ροή ηλεκτρικού ρεύματος

Ελέγχει την ποσότητα του ρεύματος που ρέει σε ένα κύκλωμα

Χρησιμοποιούνται για να ελλατώσουν το δυναμικό (τάση)

Μετατρέπουν την τάση σε θερμότητα

Μονάδα μεγέθους: Ohm (Ω)

7

http://tishitu.net/resistors/

http://resistorselect.blogspot.com/2011/04/inside-resistor.html

http://tishitu.net/resistors/http://resistorselect.blogspot.com/2011/04/inside-resistor.html

ρ: Ειδική αντίσταση

▪ Εξαρτάται από το υλικό

▪ Η ειδική αντίσταση μας αναφέρει πόσο καλά ή μέτρια δυσχεραίνει αυτό το υλικό τη ροή ηλεκτρικού φορτίου

L: Μήκος αγωγού Α: Επιφάνεια

8

9http://funwithvlsi.blogspot.com/2015/01/how-to-measure-resistance-with-resistor.html

http://funwithvlsi.blogspot.com/2015/01/how-to-measure-resistance-with-resistor.html

Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει έναν αντιστάτη είναι ανάλογη της τάσης που εφαρμόζεται στα άκρα του και αντιστρόφως ανάλογη με την αντίσταση του αντιστάτη

10

11https://ohmlaw.com/voltage-current-resistance-triangle-vir-triangle/

12

Ίδιο ρεύμα

Ίδια τάση

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/resis.html

13https://learn.sparkfun.com/tutorials/resistors/series-and-parallel-resistors

Κυκλωματικό στοιχείο που αποθηκεύει ενέργεια

Μια διάταξη από παράλληλες πλάκες (οπλισμοί) που χωρίζονται από κάποιο διηλεκτρικό υλικό

Χρησιμοποιούνται για εξομάλυνση τάσης, διαμόρφωση συχνοτήτων σε εκπομπούς κτλ

14

https://rfnews.gr/?p=5165

https://www.ergo-tel.gr/index.php?cPath=841_1444_1093

https://www.electronics-tutorials.ws/capacitor/cap_4.htmlhttps://rfnews.gr/%CF%84%CE%B9-%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9-%CE%BF-%CF%80%CF%85%CE%BA%CE%BD%CF%89%CF%84%CE%AE%CF%82/

https://rfnews.gr/?p=5165https://www.ergo-tel.gr/index.php?cPath=841_1444_1093https://www.electronics-tutorials.ws/capacitor/cap_4.htmlhttps://rfnews.gr/%CF%84%CE%B9-%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9-%CE%BF-%CF%80%CF%85%CE%BA%CE%BD%CF%89%CF%84%CE%AE%CF%82/

Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή είναι ανάλογη του φορτίου που αποθηκεύεται και αντιστρόφως ανάλογη με την τάση που εφαρμόζεται στα άκρα του

15

1. https://learnelectronics.gr/%CE%BF-%CF%80%CF%85%CE%BA%CE%BD%CF%89%CF%84%CE%AE%CF%82/

2. https://rfnews.gr/%CF%84%CE%B9-%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9-%CE%BF-%CF%80%CF%85%CE%BA%CE%BD%CF%89%CF%84%CE%AE%CF%82/

3. https://coolweb.gr/pos-leitourgei-piknotis/4. https://www.youtube.com/watch?v=VhGniMbv0jE5. https://www.youtube.com/watch?v=Dw_xaFSpxhs

16

https://rfnews.gr/%CF%84%CE%B9-%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9-%CE%BF-%CF%80%CF%85%CE%BA%CE%BD%CF%89%CF%84%CE%AE%CF%82/https://rfnews.gr/%CF%84%CE%B9-%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9-%CE%BF-%CF%80%CF%85%CE%BA%CE%BD%CF%89%CF%84%CE%AE%CF%82/https://coolweb.gr/pos-leitourgei-piknotis/https://www.youtube.com/watch?v=VhGniMbv0jEhttps://www.youtube.com/watch?v=Dw_xaFSpxhs

17https://theoneringblog.wordpress.com/2017/02/09/chapter-26-electric-potential-and-capacitance/

18https://docplayer.gr/3432919-Askisi-2-kykloma-rc.html

19https://docplayer.gr/3432919-Askisi-2-kykloma-rc.html

Πρόκεται για ένα περιεστραμμένο αγωγό

Κυκλωματικό στοιχείο που αναπτύσσει μαγνητικό πεδίο στο εσωτερικό του όταν διαρρέεται από ρεύμα

20https://www.europages.gr

https://www.europages.gr/

21http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

22http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

23http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

24http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10569

Aποτελεί έναν μη γραμμικό-αντιστάτη

Θυμάται το φορτίο που τον διέρρευσε ή την τάση που εφαρμόστηκε τελευταία σε αυτό

Η αντίσταση του εξαρτάται από το φορτίο που τον διέρρευσε

25

Ψηφιακή μνήμη Αποθήκευση δεδομένων Επεξεργασία σήματος Ψηφιακή λογική

▪ Μικροϋπολογιστές (κομπιουτεράκια) Κυκλώματα ενισχυτών

▪ Ενίσχυση ενός σήματος Παλμογράφοι

▪ Μελέτη σημάτων σε συνάρτηση με το χρόνο Νευρωνικά και Νευρομορφικά δίκτυα

▪ Συμπεριφέρεται σαν σύναψη μεταξύ τα σύνδεσης 2 νευρώνων

26

28http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/cktelcon.html

V

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/cktelcon.html

1ος κανόνας - Κανόνας της έντασης

▪ Το σύνολο των εντάσεων που εισέρχονται σε σημείο - κόμβο (node) του κυκλώματος ισούται µε το σύνολο των εντάσεων που εξέρχονται από αυτό (αφού κόμβος δεν µπορεί να αποθηκεύσει φορτία).

2ος κανόνας – Κανόνας της τάσης

▪ Σύμφωνα µε την αρχή διατήρησης της ενέργειας (των φορτίων) το σύνολο των εντάσεων µέσα σε κλειστό βρόχο (loop) κυκλώματος ισούται µε µηδέν.

29http://www.eng.ucy.ac.cy/ece012/notes/lec3.pdf

http://www.eng.ucy.ac.cy/ece012/notes/lec3.pdf

30https://www.csd.uoc.gr/~hy112/lectures/2018-19/Lec25.pdf

https://www.csd.uoc.gr/~hy112/lectures/2018-19/Lec25.pdf

1ΟΣ ΚΑΝΟΝΑΣ/ ΝΟΜΟΣ KIRCHHOFF 2ΟΣ ΚΑΝΟΝΑΣ/ ΝΟΜΟΣ KIRCHHOFF

31http://www.eng.ucy.ac.cy/ece012/notes/lec3.pdf

I1-I2+I3-I4-I5=0

I1+I3=I2+I4+I5

V1+V2+V3-V4=0

Κόμβος Βρόχος

http://www.eng.ucy.ac.cy/ece012/notes/lec3.pdf

Θέλουμε να βρούμε την πτώση τάσης V3στην αντίσταση 3.

Εφαρμόζουμε τον 2ο

κανόνα του Kirchhoff

▪ Ε-V1-V2-V3=0

32

33

Κόμβος Α, Β

▪ Ι1+Ι2=Ι3 Βρόχος 1

▪ 10 = R1 · I1 + R3 · I3 = 10 · I1 + 40 · I3 Βρόχος 2

▪ 20 = R2 · I2 + R3 · I3 = 20 · I2 + 40 · I3 Βρόχος 3

▪ 10 – 20 = 10 · I1 – 20 · I2

https://www.electronics-tutorials.ws/dccircuits/dcp_4.html

https://www.electronics-tutorials.ws/dccircuits/dcp_4.html

4 κόμβοι 6 βρόχοι

34

https://www.electronics-tutorials.ws/dccircuits/dcp_4.html

ΔΙΟΔΟΣ ΤΡΑΝΣΙΣΤΟΡ

35https://www.superbrightleds.com/moreinfo/through-hole/rgb-fast-color-changing-led-2/1041/2504/ https://pixelelectric.com/bipolar-bjt-transistor-npn-pnp/

https://www.superbrightleds.com/moreinfo/through-hole/rgb-fast-color-changing-led-2/1041/2504/https://pixelelectric.com/bipolar-bjt-transistor-npn-pnp/

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΟΠΕΣ

36

&

https://www.youtube.com/watch?v=VcYjueOklFc

https://www.youtube.com/watch?v=VcYjueOklFc

37https://www.youtube.com/watch?v=VcYjueOklFc

https://www.youtube.com/watch?v=VcYjueOklFc

38https://www.imagesco.com/articles/photovoltaic/photovoltaic-pg4.html

https://www.imagesco.com/articles/photovoltaic/photovoltaic-pg4.html

39https://www.youtube.com/watch?v=K-IgMOZLr_s

https://www.youtube.com/watch?v=K-IgMOZLr_s

40https://www.youtube.com/watch?v=K-IgMOZLr_s

https://www.youtube.com/watch?v=K-IgMOZLr_s

Η περιοχή απογύμνωσης αποτελεί μια περιοχή στην οποία δεν υπάρχουν ελεύθεροι φορείς του ηλεκτρισμού.

Αυτή περιοχή δεν διαρρέεται από ρεύμα.

41

42

https://www.lepro.com/21-led-uv-led-flashlight.html

https://www.indiamart.com/proddetail/led-traffic-signal-light-3371155130.html

https://www.youtube.com/watch?v=5Wwrwc9kmoQa

https://www.electrodragon.com/product/tcrt5000-infrared-reflective-proximity-sensor/

https://www.lepro.com/21-led-uv-led-flashlight.htmlhttps://www.indiamart.com/proddetail/led-traffic-signal-light-3371155130.htmlhttps://www.youtube.com/watch?v=5Wwrwc9kmoQahttps://www.electrodragon.com/product/tcrt5000-infrared-reflective-proximity-sensor/

43

44http://definitelyfilipino.com/blog/2011/04/11/the-truth-about-led-televisions/

https://blazotech.wordpress.com/2011/05/09/best-amd-processor-2011/http://www.intel.com/buy/us/en/

http://www.semisyn.com/

http://definitelyfilipino.com/blog/2011/04/11/the-truth-about-led-televisions/https://blazotech.wordpress.com/2011/05/09/best-amd-processor-2011/http://www.intel.com/buy/us/en/http://www.semisyn.com/

45https://www.zipy.gr/p/ali/minitiger-5v-2a-dual-wall-socket-socket-with-usb-wall-outlet-eu-ports-charger-16a-250v-kitchen-plug-socket-electrical-outlet/32893663427/

https://www.electronicdesign.com/community-home/don-t-take-batteries-granted

https://www.zipy.gr/p/ali/minitiger-5v-2a-dual-wall-socket-socket-with-usb-wall-outlet-eu-ports-charger-16a-250v-kitchen-plug-socket-electrical-outlet/32893663427/https://www.electronicdesign.com/community-home/don-t-take-batteries-granted

ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ(AC – ALTERNATING CURRENT)

ΣΥΝΕΧΕΣ ΡΕΥΜΑ(DC – DIRECT CURRENT)

46https://electri-fying.weebly.com/dangers-of-electric-shocks--ac-and-dc.html

Χρόνος Χρόνος

Τάση Τάση

https://electri-fying.weebly.com/dangers-of-electric-shocks--ac-and-dc.html

47https://www.youtube.com/watch?v=vN9aR2wKv0U

https://www.youtube.com/watch?v=vN9aR2wKv0U

48https://www.cableorganizer.com/power-supply/

https://www.cableorganizer.com/power-supply/

Οι Malcolm και Angus Young σκαρφίστηκαν την ιδέα του ονόματος της μπάντας όταν η αδερφή τους, Margaret Young, είδε τα αρχικά "AC/DC" πάνω σε μια ραπτομηχανή.

49https://ultimateclassicrock.com/ac-dc-highway-to-hell-rise/ https://www.watchrepairtalk.com/topic/7396-sewing-machine-motor-to-drive-watchmaker-lathe/

https://ultimateclassicrock.com/ac-dc-highway-to-hell-rise/https://www.watchrepairtalk.com/topic/7396-sewing-machine-motor-to-drive-watchmaker-lathe/

50https://en.wikibooks.org/wiki/Electronics_Handbook/Devices/Converter/AC_to_DC_Converter

http://nssemicon.com/pdf/ac_dc.pdf

https://en.wikibooks.org/wiki/Electronics_Handbook/Devices/Converter/AC_to_DC_Converterhttp://nssemicon.com/pdf/ac_dc.pdf

51https://www.youtube.com/watch?v=zFA69idGbFo

https://www.youtube.com/watch?v=zFA69idGbFo

52http://viewonphysics.gr/wp-content/uploads/2015/02/image1.jpg

25 V

Μονάδα Μεγέθους: Watt

http://viewonphysics.gr/wp-content/uploads/2015/02/image1.jpg

53https://www.electricalclassroom.com/series-and-parallel-circuits/

https://www.electricalclassroom.com/series-and-parallel-circuits/

ΥΠΕΡΦΟΡΤΩΣΗ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑ

54

https://www.thespruce.com/what-is-electrical-circuit-overload-1152861

https://tsetsosstavros.blogspot.com/2017/03/blog-post_73.html

https://www.thespruce.com/what-is-electrical-circuit-overload-1152861https://tsetsosstavros.blogspot.com/2017/03/blog-post_73.html

ΤΗΞΕΩΣ ΔΙΜΕΤΑΛΛΙΚΟ ΕΛΑΣΜΑ

55

https://www.spelectronics.gr/fuse

https://www.meidanis.gr/

https://shopdelta.eu/asfaleia-th3hs-eti-d016a-6-a-400-v-glgg-e14-eti_l26_p12175.html

http://www.electrologos.gr/news/316

https://www.spelectronics.gr/fusehttps://www.meidanis.gr/https://shopdelta.eu/asfaleia-th3hs-eti-d016a-6-a-400-v-glgg-e14-eti_l26_p12175.htmlhttp://www.electrologos.gr/news/316

56