7/23/2019 Curs_1_TC

http://slidepdf.com/reader/full/curs1tc 1/6

ELECTROTEHNICĂ

Extras din planul de învăţământ

Semestrul14 săptămâni

 Nr. ore/săpt. Total

Sem. I Sem. II

Curs 2 2 !Seminar 1 " 14#u$rări " 1 14%roie$t " " "&orma de veri'i$are Examen( s$ris Examen( s$risTotal ore ) ) *4Credite ) ) !

%re+entarea la examen în sem. II este $ondiţionată de e'e$tuarea inte,rală a lu$rărilor pra$ti$e de la-orator.

BIBLIOGRAFIE

1. N. o,oevi$i( Ele$troteni$ă 0i măsurări ele$tri$e( Editura ida$ti$ă 0i %eda,o,i$ă( u$ure0ti( 132. #. E. %etrean( . C. %eter( Teoria $âmpului ele$troma,neti$( Ed. N5( aia 5are( 1). E. Simion( Ele$troteni$a( E%( u$uresti( 1*4. C. 6ora( a+ele Ele$troteni$ii( E%( u$uresti( 1*). ttp7//tis.e.doe.,ov/te$stds/standard/app'rame.tml  ( 8E &undamentals 9and-oo:( Ele$tri$al S$ien$

 ;une 12!. ttp7//<<<.ee.s$.edu/$lasses/&all=2/el$t31/( Carles >. ri$e( E#ECT?IC %8>E? S@STE5S  (Ti

Edition7 Au,ust 2==2

1. Mărimi şi relaţii fundamenale !n ele"r#e$ni"ă

Curs1

1.1 %area de !n"ăr"are ele"ri"ă a "#r&uril#r. %ar"ina ele"ri"ă

Stări de ele$tri+are ale $orpurilor7 starea de în$ăr$are ele$tri$ă  starea de polari+are

Starea de în$ăr$are ele$tri$ă a $orpurilor se poate o-ţine prin mai multe pro$edee7• 're$are( ver,ea de sti$lă 're$ată $u postav( sau -aston de e-onită 're$at $u postav• $onta$t• iradiere• în$ăl+ire

Starea de în$ăr$are ele$tri$ă a $orpurilor se mani'estă prin e'e$te7• 'orţe $e se exer$ită asupra asupra altor $orpuri din ve$inătate• $upluri

e'iniţie7

7/23/2019 Curs_1_TC

http://slidepdf.com/reader/full/curs1tc 2/6

%ar"ina ele"ri"ă ' mărimea 'i+i$ă s$alară $u a;utorul $ăreia se $ara$teri+ea+ă starea de în$ăr$are ele$tri$ă a$orpurilor 

 Notaţie7 B( nitate de măsură7 $oulom-( DC F su-multipli7 mC G1=")H( C G1="!H( nC G1="H( pC G1="12HSar$ini ele$tri$e elementare7 ele$tronul( sar$ină ne,ativă( Be J "1.!=2 1="1CSar$ina ele$tri$ă K este mărime 'i+i$ă dis$retă( ea este multiplu al sar$inii ele$tri$e elementare

  K se va $onsidera în $adrul teoriei ma$ros$opi$e o mărime 'i+i$ă $ontinuă

  K este independentă de sistemul de re'erinţă

(rin"i&iul "#n)er*ării )ar"inii eleri"e'Sar$ina ele$tri$ă nu poate 'i $reată ni$i distrusă $i numai transportatăLn sisteme 'i+i$e i+olate ele$tri$ sar$ina ele$tri$ă se păstrea+ă $onstantă.

Clasi'i$area $orpurilor din pun$t de vedere al menţinerii stării de ele$tri+are7• "#r&uri i+#lane( starea de in$ăr$are ele$tri$ă se menţine pe a$este $orpuri în lo$ul unde a 'ost produsă un

timp îndelun,at( exemple7 sti$la( e-onita( lemnul us$at( polietilena( %MC( aerul us$at

• "#r&uri "#ndu"#are( transmit starea de ele$tri+are in între, $orpul în timp 'oarte s$urt( exemple7 metalel• "#r&uri )emi"#ndu"#are( menţin sau transmit starea de ele$tri+are in timpi intermediari

?epartiţia Gdistri-uţiaH sar$inii pe $orpuri poate 'i7• *#lumeri"ă ( sar$ina se ,ăse0te distri-uită în între, volumul $orpului( $ara$teristi$ă materialelor i+olante

Se de'ine0te7,en)iaea de *#lum sau den)iaea *#lumeri"ă a sar$inii ele$tri$e

v J limGv

q

∆∆ HOvK= J

dv

dq   DC/m)( J P v dv

Q

QQ

Q

Q QQ

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

QQ

Q

Q

Q

Q

Q

∆ , ∆M B

& i , . 1 . 1

7/23/2019 Curs_1_TC

http://slidepdf.com/reader/full/curs1tc 3/6

• )u&erfi"ială- )au de )u&rafaţă ( sar$ina se a'lă pe supra'aţa $orpului( $ara$teristi$ă pentru $ondu$toare

Se de'ine0te7,en)iaea de )u&rafaţă sau den)iaea )u&erfi"ială a sar$iniiele$tri$e

s J limG s

q

∆

∆HOsK= J

ds

dq  DC/m2( J P s ds

• liniară- )au de linie ( sar$ina se a'lă pe $orpuri 'ili'ormeG'ire su-ţiri( $a-luri( linii ele$tri$eH

Se de'ine0te7,en)iaea de linie sau den)iaea liniară a sar$inii ele$tri$e

l J limGl 

q

∆

∆HOlK= J

dl 

dq  DC/m( J P l dl

• &un"if#rmă( $ara$teristi$ă pentru $orpuri pun$ti'orme sau $orpuri de dimensiuni 'oarte mi$i( $orpuri la$are ve$torii de po+iţie ai di'eritelor pun$te din $orp $oin$ide în raport $u sistemul de re'rinţă

Se vor-e0te ( în a$est $a+ despre "#r&uri &un"if#rme( 'ără dimensiuni în $are se a'lă o anumită )ar"ină ele"ri"ă&un"if#rmă

1.2 Cm&ul ele"ri" !n *id. Inen)iaea "m&ului ele"ri". Liniile de "m& ele"ri".

e'niţie7Cm&ul ele"ri" este starea de existenţă a materiei din ;urul $orpurilor ele$tri+ate( $e se $ara$teri+ea+ă prin 'aptul$ă exer$ită 'orţe sau $upluri G a$ţiuni ponderomotoareH asupra unor $orpuri ele$tri+ate a'late în $Rmpul ele$tri$.

Studiul $Rmpului ele$tri$ se 'a$e $u a;utorul unui mi$ $orp în$ăr$at ele$tri$( numit "#r& de &r#/ă .Se $onsideră $ă un ast'el de $orp de pro-ă în$ăr$at $u sar$ina ele$tri$ă B este a0e+at într"un pun$t( in vid ( undeexistă $Rmp ele$tri$. Mom $onstata experimental $ă asupra $orpului de pro-ă se exer$ită o 'orţă  F  .

Se de'ine0te 7Inen)iaea "m&ului ele"ri"   E   într"un pun$t este e,ală $u raportul dintre 'orţa  F  exer$itată de $Rmpul ele$trasupra unui $orp de pro-ă 0i sar$ina ele$tri$ă B a $orpului de pro-ă situat în a$el pun$t.

q

 F  E   =   DM/m M"volt( m"metru

%rin $onvenţie sar$ina ele$tri$ă a $orpului de pro-ă se $onsideră po+itivă( ast'el $ă  E  0i  F   au a$ela0i sens.%entru studiul $Rmpului ele$tri$ în vid se mai de'ine0te7Indu"ţia ele"ri"ă   D  învid este  E  D

=ε  =   DC/m2

nde mărimea s$alară = este o $onstantă universală( numită &ermii*iaea *idului

∆ ∆S ( B

S

& i , . 1 . 2

∆ l

∆ B

& i , . 1 . )

7/23/2019 Curs_1_TC

http://slidepdf.com/reader/full/curs1tc 4/6

2=

1=24

1

π  

ε     =   D&/m & 'arad

Linia de "m& ele$tri$ este $ur-a tan,entă în ori$e pun$t la intensitatea $Rmpului ele$tri$  E  .

#inia de $Rmp ele$tri$ are sensul de la sar$ina ele$tri$ă ne,ativă spre sar$ina ele$tri$ă po+itivă.Ima,inea liniilor de $Rmp ele$tri$ dintr"o se$ţiune prin $Rmpul $onsiderat se nume0te )&e"ru ele"ri".

E

E

d l%

& i , . 1 . !

7/23/2019 Curs_1_TC

http://slidepdf.com/reader/full/curs1tc 5/6

1.0 Ten)iunea ele"ri"ă. (#enţialul. Iner&reare enerei"ă

Se de'ine0te7Ten)iunea ele"ri"ă dintre două pun$te A 0i într"un $Rmp ele$tri$( în vid( este e,ală $u inte,rala de linie

ve$torului intensitate a $Rmpului ele$tri$  E   de la A pRnă la pe drumul $onsiderat7

∫ =  B

 A AB   dl  E U    DM

Tensiunea ele$tri$ă este o mărime s$alară( se măsoară în volţi DM( nu depinde de drum în $Rmp ele$trostati$.Se măsoară $u aparate numite voltmetre ale $ăror -orne se $one$tea+ă între $ele două pun$te A 0i 75ai mult se poate arăta 'aptul $ă tensiunea în $Rmp ele$trostati$ pe un $ontur în$is este nulă7

==∫    dl  E 

(#enţialul unui pun$t oare$are 5 se de'ine0te $a tensiunea dintre a$el pun$t 5 0i un pun$t de re'erinţă 5= unde potenţialul se $onsideră nul7

M5 J ∫   = M 

 M dl  E 

Tensiunea se poate exprima $u a;utorul potenţialului prin relaţia 7A J MA  M

Interpretare ener,eti$ă7#u$rul me$ani$ e'e$tuat pentru a deplasa un $orp de pro-ă în$ăr$at $u sar$ina ele$tri$ă B( în $Rmp ele$tri$ ( din pun$tual A pRnă în pun$tual este7

#A J === ∫ ∫ ∫   B

 A

 B

 A

 B

 Adl  E qdl  E qdl  F  B GMA  MHJ B A

A Jq

 L AB

J #AGBJ1H

Ca atare( tensiunea dintre două pun$te repre+intă raportul dintre lu$rul me$ani$ e'e$tuat pentru a deplasa un $orpde pro-ă între $ele două pun$te 0i sar$ina ele$tri$ă B a $orpului de pro-ă( tensiunea re'le$tă din a$est pun$t devedere $apa$itatea de a e'e$tua un lu$ru me$ani$( sau de a produ$e ener,ie.

α

Uα

UUα

UE

UUE

ld

ld

ld

# i n i i d e $ â m p

A

G C H

U

UU

& i , . 1 . 2 =

7/23/2019 Curs_1_TC

http://slidepdf.com/reader/full/curs1tc 6/6

1.2 Flu3ul ele"ri". Leea flu3ului ele"ri"Se nume0te flu3 ele"ri" V printr"o supra'aţă S inte,rala de supra'aţă a indu$ţiei ele$tri$e  D  prin a$ea supra'aţă.

V J ∫ S  dS  D   DC

dS  D J dS $os W

 D ( indu$ţia ele$tri$ă într"un pun$t al supra'eţei S(

dS ve$torul arie elementară în a$ela0i pun$t al supra'eţei( normal

Gperpendi$ularH pe supra'aţa S&luxul ele$tri$ este o măsură pătrunderii $Rmpului ele$tri$ prin supra'aţS.

#e,ea 'luxului ele$tri$ ne spune $ă7&luxul ele$tri$ prin ori$e supra'aţă în$isă X din $Rmpul ele$tri$ este e,al în ori$e moment $u suma sar$inilorele$tri$e li-ere din interiorul supra'eţei în$ise7

QdS  DΣΣ

=∫    .int

YinRnd seama de relaţia  E  D=

ε  =   expresia le,ii 'luxului ele$tri$ se poate s$rie7

=

.int

ε  

Σ

Σ=∫ 

  QdS  E 

relaţie $e se $unoa0te su- denumirea de teorema lui Zauss.#e,ea 'luxului ele$tri$ este o le,e ,enerală a ele$troma,netismului( vala-ilă atRt în re,im stati$ $Rt 0i în re,imvaria-il al mărimilor de stare ale $Rmpului. Conse$inţele a$estei le,i sunt7

• există sa$ini ele$tri$e• sar$inile ele$tri$e sunt surse de $Rmp ele$tri$• liniile de $Rmp în$ep 0i se termină pe sar$ini ele$tri$e

E (

αn

d s

C

S

& i , . 1 . 1