Pasivní součástky pro elektorniku (R, L, C), pasivní součástky s nelineární VA charakteristikou - Rezistory, kondenzátry, cívky, transformátory

Jelikož je cívka tvořena smotaným drátem, má i určitý nezanedbatelný odpor, který způsobuje ztráty.

Proto u cívky určujeme tzv. činitel jakosti:

Pro velkou jakost cívky a pro vysoké frekvence se používá stříbro, zlato a platina.

Značky cívek:

Druhy cívek: - bez jádra - z pevného drátu (bez kostry, s kostrou), plošné cívky, 1-ky mH → 1-ky mH (vyjímečně)

jednovrstvové a vícevrstvové

- s jádrem - nízkofrekvenční ( tlumivky, 1-ky H, jádra z transformačních plechů, pásků, které jsou oddělené lakem) a vysokofrekvenční (100-ky mH, feritové jádra – Fe, Co, Ni)

Indukčnost - a) statická definice - magnetickým spřažením cívky a proudem L = ψ/I = N.φ/I, H – Henry ( změna 1A za 1S vyvolá indukované napětí 1V = 1H )

- b) dynamická definice - napětím indukovaným na cívce a časovou změnou proudu - L = μ / (∆i /∆t)

Jako jádra se používají materiály:

- železo (Fe) – do 1kHz

- mosaz – špatné feromagnetikum, ale lze ho použít i na vyšší frekvence

- feroty – do 100MHz

Ž = R + jωL

wL = reaktance, samostatná se vyskytuje jen u ideálních cívek

Rss – stejnosměrný odpor

Rj – ztráty v jádře cívky

Rv – ztráty vyzářené do okolí

Rd – dielektrické ztráty

Rsk – přihlíží ke zvětšování odporu vodiče při zvýšení frekvence, skinefekt

U cívek bez jádra ( vzduch ) platí : R = Rss

Ideální cívka - j = 90o

Skutečná cívka – paralelně – tg ϕ = Il/Ir = Rp/ωLp = Q = 1/tg u - činitel jakosti

sériově – Q = tg ϕ = Ul/Ur = ωLs/Rs - činitel jakosti

Řazení jako u odporů.

Transformátory

Transformátor je elektrický netočivý stroj. Má jádro, primární vynutí a minimálně jedno sekundární vynutí. Má dvě funkce – transformace obvodových veličin ( proud,napětí a impedance ) a galvanické oddělení dvou obvodů. Transformují napětí podle poměru závitů. Skládají se z magnetických obvodů, ze vstupní (primární) cívky a z jedné nebo několika cívek výstupních (sekundárních).

Tvary jader transformátorů:

1) typ Ei 2) typ M 3) typ C 4) typ Q

účinnost:

max. 45% max. 50% max. 75% až 90%

Tvar Ei a M se v minulosti používal nejčastěji, ale pro svoje vysoké ztráty a malou účinnost byly nahrazeny jádrem typu „C“.

5) Toroidní jádro

- nemá žádný rozptyl magn. pole → účinnost > 90%

- lze ho použít pro vyšší frekvence

- nelze navinou automatem → musí se navíjet ručně → větší cena

- je velice malé (oproti stejně výkonným předchozím jádrům) a lze ho snadno přichytit

Funkce transformátoru:

Transformátorová rovnice: Uef = 4,44.N.f.Sfe.Bmax

Sž – průřez jádra

N1 – počet závitů

Ideální transformátor: S1 = S2

U1I1 = U2I2

1) Transformace napětí

Pozn: Na primární cívku se běžně dává na Ei jádra 10 závitů na 1 Volt.