Zvuková technika a elektroakustika (zvuková technika + elektrotechnika)

1.3

Základní elektrické prvky

Rezistor je pasivní elektrotechnickou součástkou, která je charakterizována hodnotou odporu (s jednotkou ohm – Ω). Hodnoty jsou normalizovány do řad. Zařazením rezistoru do elektrického proudu lze snížit protékající proud či získat úbytek napětí. Rezistor přeměňuje energii elektrickou na tepelnou. Způsoby zapojení jsou znázorněny na obr. 9.

Při sériovém spojení rezistorů v elektrickém obvodu se hodnoty odporů sčítají:

R = R_{1} + R_{2} + \dots + R_{n}

Při paralelním spojení rezistorů v elektrickém obvodu se sčítají převrácené hodnoty odporů:

\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \dots + \frac{1}{R_{n}}

Obr. 9. Znázornění sériového a paralelního zapojení rezistorů

Kondenzátor je pasivní elektrotechnickou součástkou, která je charakterizována hodnotou kapacity (s jednotkou farad – F). Slouží k dočasnému uchování elektrického náboje. Je tvořena z dvojice vodivých desek, mezi nimiž se nachází dielektrikum, které obě nabité desky odděluje, zeslabuje elektrické pole a tím umožňuje nahromadění většího množství náboje. Způsoby zapojení jsou znázorněny na obr.10.

Při sériovém spojení kondenzátorů v elektrickém obvodu se sčítají převrácené hodnoty kapacit:

\frac{1}{C} = \frac{1}{C_{1}} + \frac{1}{C_{2}} + \dots + \frac{1}{C_{n}}

Při paralelním spojení kondenzátorů v elektrickém obvodu se hodnoty kapacit sčítají:

C = C_{1} + C_{2} + \dots + C_{n}

Obr. 10. Znázornění sériového a paralelního zapojení kondenzátorů

Cívka je pasivní elektrotechnickou součástkou, která je charakterizována hodnotou indukčnosti (s jednotkou henry – H). Je tvořena vodičem, který je navinut na izolační nosnou strukturu (materiál nosné struktury lze volit s přihlédnutím k požadovaným magnetickým vlastnostem). Při průchodu elektrického proudu cívkou se vytváří magnetické pole – jde o elektromagnet. Naopak působením proměnného magnetického pole se v cívce indukují elektrické proudy – jde o induktor. Způsoby zapojení jsou znázorněny na obr.11.

Při sériovém spojení cívek v elektrickém obvodu se hodnoty indukčností sčítají. Pokud mají cívky společný magnetický obvod, uplatňuje se také vzájemná indukčnost

M_{1,2}

L = L_{1} + L_{2} \pm {2 M}_{1,2}

Při paralelním spojení cívek bez společného magnetického obvodu se v elektrickém obvodu sčítají převrácené hodnoty indukčností:

\frac{1}{L} = \frac{1}{L_{1}} + \frac{1}{L_{2}} + \dots + \frac{1}{L_{n}}

Obr. 11. Znázornění sériového a paralelního zapojení cívek

Bifilárním vinutím označujeme ten typ cívky, k jejímuž navinutí byl využit zdvojený vodič, viz obr. 12. Proud protéká v každém vodiči opačným směrem, magnetické pole se proto vyruší. Této vlastnosti je využito při výrobě drátových rezistorů.

Obr. 12. Příklad bifilárního vinutí cívky

Zdroj napětí má ideálně nulový vnitřní odpor. Při zatížení tohoto zdroje proto na vnitřním odporu nevzniká žádný úbytek napětí a vytvářené napětí je proto konstantní. Zdroj proudu má ideálně nekonečný vnitřní odpor. Poskytuje stálou velikost elektrického proudu bez ohledu na připojenou zátěž.

Při řazení zdrojů za sebe (sériově) se sčítají napětí všech dílčích zdrojů. Při řazení zdrojů paralelně se sčítají proudy všech dílčích zdrojů.