|
Jako '''lineární''' nebo také '''pasivní''' součástky označujeme '''rezistor, kondenzátor a cívku,'''. protožeAčkoli to tak nevypadá, chovají se vlastně docela podobně - všechny určitým způsobem omezují procházející proud. Všechny tři totiž mají lineární volt-ampérovou charakteristiku, tedytzn. proud jimi procházející je přímo úměrný napětí. U každé ale trochu jiným způsobem:
Každá z nich ale omezuje proud trochu jiným způsobem. Srovnejme si je:
* Rezistor klade stejnosměrnému i střídavému proudu stejný odpor. '''Proud je úměrný napětí.'''
* Kondenzátor představuje v obvodu pružnost - '''proud je úměrný změně napětí'''. Stejnosměrný proud jím neprochází, střídavému klade tím '''menší''' odpor, čím vyšší je jeho frekvence.
<math>E = 0.5*L*I^2</math>}}
== Transformátor ==
[[Soubor:Electronic_component_transformers.jpg|thumb|250px|Různé malé transformátory]]
[[Soubor:Transformer_in_Melbourne.jpg|thumb|Třífázový transformátor na stovky kW v rozvodné síti]]
V principu se jedná o dvě cívky umístěné blízko sebe, které sdílí své magnetické pole. Většinou se tyto cívky vinou na společné jádro vyrobené z materiálu [[w:permeabilita|magneticky vodivějšího]] než vzduch např. železo (či [[w:ferit|ferit]]):
:::[[Soubor:Transformer_principle.png|300px]]
{{Pozn|Použití jader:
*Pro nízké kmitočty (50 Hz, ale také pro akustické frekvence) lze použít jádro železné. Zmenšení ztrát lze docílit rozdělením jádra na plechy.
*V radiotechnice lze používat jádra feritová. Ferit je skoro nevodivý (omezuje vířivé proudy v jádře) a má menší magnetickou paměť čili užší hysterezní smyčku (menší magnetizační ztráty).
*Pro ještě vyšší frekvence se používají transformátory bez jader. (Viz také [[w:Teslův transformátor|Teslův transformátor]])}}
Pokud jsou dvě cívky blízko sebe, energie '''magnetického pole mezi nimi může přetékat''' takto:
#Na ''primární'' cívku přiložíme střídavé napětí.
#Začne v ní růst proud takovou měrou, aby vznikající magnetické pole v cívce indukovalo právě takové napětí, jaké je na cívku připojeno.
#Magnetický tok prochází všemi cívkami a tedy i na nich vzniká napětí. Z toho tedy plyne, že přiložením napětí na primární cívku vytvoříme napětí i na ''sekundární'' cívce.
#Pokud ze sekundární cívky odebíráme proud, vede to ke zmenšení magnetického pole a o to větší proud odebírá primární cívka.
Pokud cívky nemají stejný počet závitů, můžeme takto '''měnit poměr napětí/proud'''! Platí, že napětí je úměrné počtu závitů podle jednoduchého vztahu
:<math>\frac{N_2}{N_1}=\frac{U_2}{U_1}=\frac{I_1}{I_2}</math>
:kde ''N'' je počet závitů cívky, ''U'' je [[Praktická elektronika/Střídavý proud#Napětí maximální, efektivní a střední|efektivní]] napětí a ''I'' efektivní hodnota proudu. V dobrém transformátoru se tedy energie ani neztrácí, ani nevzniká.
{{Pozn|Transformovat lze '''pouze střídavý proud''', a to tím snáze, čím je vyšší frekvence. Účinnost velkých transformátorů je okolo 98%.}}
=== Praktická omezení transformátoru ===
I pokud ze sekundárního vinutí neodebíráme proud, chová se transformátor '''jako obyčejná cívka''' a přirozeně jím protéká malý proud.
Výše uvedený vztah napětí k počtu závitů platí jen přibližně. Při podrobnějším pohledu pozorujeme další vlastnosti:
* '''[[w:Rozptylová indukčnost|Rozptylová indukčnost]]''' se chová jako další cívka připojená za transformátor. (Primární vinutí si zachová trochu indukčnosti, i když zkratujeme vinutí sekundární.) Někdy je výhodná, protože omezí zkratový proud.
* '''[[w:Magnetizační indukčnost|Magnetizační indukčnost]]'''
* '''[[w:Rezonance|Rezonance]]''' může nastat při transformaci proudu o vysoké frekvenci (přes 10 kHz), protože vodiče obou vinutí mají i určitou malou kapacitu. Celý transformátor se při dosažení rezonanční frekvence rozkmitá jako kyvadlo a na výstupu se můžou objevit mnohokrát vyšší napětí, případně se může spálit izolace a transformátor shoří.
* '''[[w:Sytná magnetizace|Sytná magnetizace]]''' jádra určuje maximální magnetické pole (a tím i proud), který smí transformátorem protékat. Při vyšším zatížení už klesá indukčnost vinutí, což může vést ke zkratu.
== Úvod do RLC obvodů ==
Z rezistorů (R), kondenzátorů (C) a cívek (L) se dají sestavovat jednoduché obvody, které vykazují zajímavé chování pro střídavý proud. Jsou to zejména '''derivační článek''', '''integrační článek''' a rezonanční obvod. Výpočet jejich vlastností (a některé další) jsou uvedeny v kapitole '''[[Praktická elektronika/RLC_obvody|RLC obvody]]'''.
=== Derivační článek ===
::[[Soubor:Graph_voltages_derivating_circuit.svg|350px]]
=== Integrační článek ===
::[[Soubor:Graph_voltages_integrating_circuit.svg|350px]]
=== Rezonanční obvod ===
[[Kategorie:Praktická elektronika|Lineární součástky]]
| 