﻿<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!--ce kaj ni jasno me najdes na 041 905 576 ali skype: eludnasud@gmail.com-->
<fizika>
	<tema naslov="Uvod" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.jpg'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1.swf'></VideoSlika>
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Tuljavi, priključeni na voltmeter, približujemo in oddaljujemo podkvast magnet. V tuljavi se inducira napetost, njena smer se spreminja. S podkvastim magnetom napravimo nihalo na vijačno vzmet in ga zanihamo. V tuljavi se inducira izmenična napetost. Namesto nihanja kazalca voltmetra opazujmo električno nihanje na zaslonu osciloskopa. Pega na zaslonu, ki je posledica curka elektronov, niha v navpični smeri. Pega naj se hkrati enakomerno giblje v vodoravni smeri. Opazujemo sled nihanja napetosti v tuljavi.
Električno nihanje opišemo z amplitudo napetosti in nihajnim časom oziroma frekvenco. Na zaslonu osciloskopa je pravokotna mreža. Iz izbrane napetosti za en presledek v navpični smeri določimo amplitudo napetosti. Amplituda napetosti je največji odmik od ničelne lege. Iz izbranega časa. ki ga pega potrebuje za prelet enega razdelka v vodoravni smeri, določimo nihajni čas napetosti. To je čas, ki ga pega rabi za prelet enega nihaja.
Osciloskop priključimo na dinamo kolesa. Ko zavrtimo kolo opazujemo sled nihanja električne napetosti. Pri različni hitrosti vrtenja kolesa, na katerega je priključeno dinamo, se spreminja amplituda in frekvenca izmenične napetosti.]]>
			</NizjiNivo>
		</tema>
		
		
		<tema naslov="Izmenični tok v električnem krogu"><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='1_2_y0.jpg' v_s_name='Skica1'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<VideoSlika podnaslov='1_2_y1.jpg' v_s_name='Skica2'></VideoSlika>
			<VideoSlika podnaslov='1_2_y2.jpg' v_s_name='Skica3'></VideoSlika>
			<VideoSlika podnaslov='1_2_y3.jpg' v_s_name='Skica4'></VideoSlika>
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[<em>Ohmski upor</em>
Električno napetost, na katero so priključeni gospodinjski aparati, priključimo na osciloskop. Iz sledi nihanja ugotovimo, da električna napetost niha sinusno s frekvenco 50 Hz in amplitudo 310 V. 
Na nizkonapetostni vir vežemo žarnico, da sveti. Skozi nitko žarnice teče električni tok. V električni krog zaporedno vežemo upornik, ki ima majhno vrednost upora glede na upor žarnice. Dodatni upornik zaznavno ne spremeni prvotnega toka po električnem krogu. Sled nihanja padca napetosti preko dodanega upornika je sorazmeren s tokom, ki teče po električnem krogu. Na zaslonu osciloskopa primerjamo sled nihanja napetosti vira, na katerega je žarnica priključena, s sledjo nihanja padca napetosti.
Ugotovimo, da tok in napetost v električnem krogu žarnice nihata sočasno.
<img src="slike/enacbe/01_2_1.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1a.png"><br /> 
Zveza med amplitudo toka in amplitudo napetosti je pri omskem uporu enaka
<img src="slike/enacbe/01_2_1b.png"><br /><br />  
Moč, ki jo troši omski upor, je enaka produktu električne moči in toka.
<img src="slike/enacbe/01_2_1c.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1d.png"><br /> 
Povprečna moč
<img src="slike/enacbe/01_2_1e.png"><br /> 
Primer: 
Napetost vira niha sinusno. Dolžina enega nihaja je 4,0 razdelka, največji navpični odklon pege od ničelne lege je 2,5 razdelka. Odklon pege v navpični smeri je 1,0 V/razdelek, hitrost pege pa 5,0 ms/razdelek. 
Določimo amplitudo, nihajni čas in frekvenco nihanja električne napetosti.
<img src="slike/enacbe/01_2_1f.png"><br /> 
Amplituda nihanja je 2,5 V.
<img src="slike/enacbe/01_2_1g.png"><br /> 
Nihajni čas napetosti je 20 ms, pripadajoča frekvenca pa 50 Hz
<em>Kondenzator</em>
V električnem krogu je na enosmerno napetost priključen kondenzator. Ampermeter kaže, da po električnem krogu kondenzatorja ne teče električni tok.
Na vir električne napetosti, ki niha sinusno, priključimo kondenzator. Z osciloskopom preko padca napetosti na dodanem uporniku ugotovimo, da v električnem krogu niha električni tok. Tok in napetost ne nihata sočasno, 
<img src="slike/enacbe/01_2_1h.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1i.png"><br /> 
V električnem krogu kondenzatorja tok prehiteva napetost za četrt nihaja.
Zveza med amplitudo toka in amplitudo napetosti je pri kondenzatorju enaka
<img src="slike/enacbe/01_2_1j.png"><br /> 
Vpeljemo količino, ki ji rečemo kapacitivni upor
<img src="slike/enacbe/01_2_1k.png"><br /><br />  
Kapacitivni upor je v obratnem razmerju s frekvenco nihanja električne napetosti.
Moč, ki jo troši kondenzator
<img src="slike/enacbe/01_2_1l.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1m.png"><br /><br />  
Povprečna moč, ki jo troši kondenzator, je enaka nič.
<img src="slike/enacbe/01_2_1n.png"><br /> 
Primer:
Določimo kapacitivni upor kondenzatorja s kapaciteto 1.0 μF pri frekvenci 50 Hz.
<img src="slike/enacbe/01_2_1o.png"><br /><br />  
Kapacitivni upor je 20 kΩ.
<em>Tuljava</em>
V električnem krogu je na enosmerno napetost priključena tuljava. Ampermeter kaže, da po električnem krogu tuljave teče električni tok, upor kroga predstavlja žica navojev tuljave.
Na vir električne napetosti, ki niha sinusno, priključimo tuljavo. Z osciloskopom preko padca napetosti na dodanem uporniku ugotovimo, da v električnem krogu niha električni tok. Tok in napetost ne nihata sočasno, 
<img src="slike/enacbe/01_2_1p.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1r.png"><br /> 
V električnem krogu tuljave tok zaostaja za napetostjo za četrt nihaja.
Zveza med amplitudo toka in amplitudo napetosti je pri tuljavi enaka
<img src="slike/enacbe/01_2_1s.png"><br /><br />  
Vpeljemo količino, ki ji rečemo induktivni upor
<img src="slike/enacbe/01_2_1t.png"><br /> 
Induktivni upor je sorazmeren s frekvenco nihanja električne napetosti.
Povprečna moč, ki jo troši tuljava je enaka nič.
Primer:
Določimo induktivni upor tuljave z induktivnostjo 4,0 H pri frekvenci 50 Hz.
<img src="slike/enacbe/01_2_1u.png"><br /> 
Induktivni upor je 200 Ω.
<em>Zaporedna vezava upornika, tuljave in kondenzatorja</em>
Na vir električne napetosti, ki niha sinusno, zaporedno vežemo upornik, tuljavo in kondenzator. Z osciloskopom preko padca napetosti na uporniku ugotovimo, da v električnem krogu niha električni tok. Tok in napetost ne nihata sočasno, 
<img src="slike/enacbe/01_2_1v.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1z.png"><br /> 
V električnem krogu se nihanji napetosti in toka razlikujeta za fazni kot δ.
Amplitudo priključene napetosti lahko izrazimo z amplitudami padcev napetosti preko posameznih elementov:
<img src="slike/enacbe/01_2_1z1.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1z2.png"><br /><br />  
Izraz <img src="slike/enacbe/01_2_1z3.png"><br /><br /> 
se imenuje impendanca električnega kroga, znak Z.
Povprečna moč, ki jo trošijo elementi električnega kroga je enaka
<img src="slike/enacbe/01_2_1z4.png"><br /><br />  
Fazni kot določa enačba
<img src="slike/enacbe/01_2_1z5.png"><br /><br />  
Primer:
V električni krog zaporedno vežemo upor 300 Ω, tuljavo z induktivnostjo 0,9 H in kondenzator s kapaciteto 2,0 μF. Frekvenca nihanja napetosti je 1,0 kHz.
Določimo impendanco električnega kroga
<img src="slike/enacbe/01_2_1z6.png"><br /> 
Impendanca električnega kroga je enaka 500 Ω.
Določimo še fazni kot med napetostjo in tokom
<img src="slike/enacbe/01_2_1z7.png"><br /><br />  
Fazni kot je enak 530.
Ohmski upor v električnem krogu z zaporedno vezanima tuljavo in kondenzatorjem naj bo zanemarljiv. Določimo nihajni čas priključne napetosti, pri katerem je impendanca enaka nič. 
<img src="slike/enacbe/01_2_1z8.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1z9.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_1z10.png"><br /> 
Pri tem nihajnem času tok po električnem krogu močno naraste.]]>
			</NizjiNivo>
			
			
				<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Induktivni upor dolge tuljave v krogu izmenične napetosti je sorazmeren:]]>
				<odgovor pravilen="true"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[s frekvenco napetosti]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[z nihajnim časom napetosti]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[z dolžino tuljave]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
				<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Kondenzator s kapaciteto 1,0 μF je priključen na izmenično napetost 50 Hz. Kolik je kapacitivni upor kondenzatorja?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[20 kHz]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[10 kHz]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[3,1 kHz]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		<tema naslov="Električni nihajni krog"><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='1_2_1.jpg' v_s_name='Električni nihajni krog'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->	
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Električni tok niha v krogu tuljave in ampermetra zaradi nihanja trajnega magneta v bližini njenega pola. Električni tok ne niha več, ko nihanje magneta zamre. 
Sestavimo električni krog z tuljavo in kondenzatorjem. Kondenzator nabijemo z baterijo. Z osciloskopom opazujemo sled napetosti na kondenzatorju, ko smo baterijo odklopili. Sled nihanja napetosti na kondenzatorju je podobna sledi nihanja vozička na vijačni vzmeti. Amplituda napetosti se s časom zmanjšuje. Nihanje napetosti se ponovi, ko kondenzator ponovno nabijemo z baterijo. 
Električnemu krogu, ki ga sestavljata tuljava in kondenzator rečemo električni nihajni krog. 
Z osciloskopom istočasno opazujemo sled električnega toka s pomočjo dodanega upora skozi tuljavo. Napetost na kondenzatorju in tok skozi tuljavo ne nihata sočasno, sledi sta razmaknjeni za četrt nihaja. Ko je napetost na kondenzatorju največja, tok po tuljavi ne teče, tok po tuljavi je največji, ko je napetost na kondenzatorju enaka nič. 
Opisano lastnost nihajnega kroga si predstavimo s primerjavo z nihanjem nihala na vijačno vzmet. 
Ko vzmet v skrajni legi miruje, ima največjo potencialno energijo, kot na začetku nabit kondenzator energijo električnega polja. Skozi ravnovesno lego se giblje vzmetno nihalo z največjo hitrostjo in ima največjo kinetično energijo, kot tuljava, ki ima pri največjem toku največjo energijo magnetnega polja. 
Skupna energija električnega nihajnega kroga je kadarkoli vsota energije električnega polja kondenzatorja in magnetnega polja tuljave. Pri vzmetnem nihalu gibanje uteži določa sila vzmeti, v električnem nihajnem krogu pa je gibanje električnega naboja posledica indukcijskega zakona.
Ko v električnem nihajnem krogu kondenzatorju spremenimo njegovo kapaciteto ali ga zamenjamo z drugim se spremeni frekvenca nihajnega kroga. Frekvenca nihajnega kroga se spremeni tudi, ko se spremeni induktivnost tuljave.
Primer: 
Kondenzator v nihajnem krogu s kapaciteto 1,0 µF nabijemo z napetostjo 100 V. Določimo največji tok, ki steče skozi tuljavo nihajnega kroga z induktivnostjo 0,04 H.
Največja energija električnega polja kondenzatorja je enaka največji energiji magnetnega polja tuljave.
<img src="slike/enacbe/01_2_2.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_2a.png.png"><br />Amplituda toka je 0,5 A.
Določimo še energijo električnega nihajnega kroga.
Pri določanju energije nihajnega kroga upoštevamo, da je enaka največji energiji nabitega kondenzatorja 
<img src="slike/enacbe/01_2_2b.png"><br /><br />
<img src="slike/enacbe/01_2_2c.png"><br /><br />  
Energija nihajnega kroga je 5,0 mJ.&nbsp;]]>
			</NizjiNivo>
			
				<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Električni nihajni krog sestavljata:]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[kondenzator in ohmski upornik]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[kondenzator in tuljava]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[kondenzator in baterija]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
				<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[V električnem nihajnem krogu niha električni tok z amplitudo 0,5 A, in napetost z amplitudo 
100 V. Kolika moč se troši v nihajnem krogu?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[50 W]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[25 W]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[0 W]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		
		<tema naslov="Nihajni čas nihajnega kroga" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1A.swf' v_s_name='Animacija 1'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Nihajni čas električnega nihajnega kroga lahko določimo s pomočjo analogije. Primerjamo enačbe, ki opisujejo sinusno nihanje nihala na vijačno vzmet in električno sinusno nihanje v električnem nihajnem krogu.
<img src="slike/01_2_3.swf"><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br />
Električni naboj kondenzatorja izrazimo z napetostjo U in njegovo kapaciteto C:
<img src="slike/enacbe/01_2_3.png"><br />  
Spremenljiv tok skozi tuljavo z induktivnostjo L v njej inducira napetost, po velikosti enaka napetosti na kondenzatorju:
<img src="slike/enacbe/01_2_3a.png"><br /><br />
sledi:
<img src="slike/enacbe/01_2_3b.png"><br /><br />   
Gornja izraza vstavimo v enačbo za nihanje naboja v nihajnem krogu in dobimo enačbo:
<img src="slike/enacbe/01_2_3c.png"><br /><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_3d.png"><br /><br />    
Ko upoštevamo zvezo 
<img src="slike/enacbe/01_2_3e.png"><br /><br /> 
kjer je t0 nihajni čas. dobimo izraz za nihajni čas električnega nihajnega kroga:
<img src="slike/enacbe/01_2_3f.png"><br />  
Primer:
Nihajni krog sestavljata kondenzator s kapaciteto 1,0 μF in tuljava s indoktivnostjo O,04 H.
Določimo nihajni čas nihajnega kroga in njegovo frekvenco.
<img src="slike/enacbe/01_2_3g.png"><br /> 
Nihajni čas nihajnega kroga je 1,3 ms, frekvenca pa 770 Hz.
Kondenzator nihajnega kroga iz prvega primera nabijemo z napetostjo 100 V. Določimo še amplitudo električnega naboja in amplitudo električnega toka na začetku nihanja.
Pri določanju amplitude naboja uporabimo enačbo 
<img src="slike/enacbe/01_2_3h.png"><br />
<img src="slike/enacbe/01_2_3i.png"><br /> 
Amplituda naboja, ki zaniha v električnem krogu je 0,1 mAs.
Pri določanju amplitude električnega toka uporabimo enačbo
<img src="slike/enacbe/01_2_3j.png"><br />
<img src="slike/enacbe/01_2_3k.png"><br /> 
Amplituda električnega toka, ki zaniha v električnem krogu je 0,48 A.
3. Določimo energijo električnega nihajnega kroga iz prejšnjih primerov.
Pri določanju energije nihajnega kroga upoštevamo, da je enaka največji energiji nabitega kondenzatorja 
<img src="slike/enacbe/01_2_3l.png"><br /> 
<img src="slike/enacbe/01_2_3m.png"><br /><br />  
Energija nihajnega kroga je 5,0 mJ.<br /> &nbsp;]]>
			</NizjiNivo>
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Pri nedušenem nihanju nihajnega kroga velja:]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[Energija tuljave je ves čas enaka energiji kondenzatorja]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[Vsota energije tuljave in energije kondenzatorja je ves čas stalna]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[Energija tuljave in energija kondenzatorja nihata sinusno]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[S pomočjo katere naprave navadno merimo nihajni čas nihajnega kroga?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[z voltmetrom]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[z osciloskopom]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[s štoparico]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
		
		
		
		<tema naslov="Dušeno, vsiljeno električno nihanje" ><!--meni na levi strani-->
			<VideoSlika podnaslov='06_2_2_1A.swf' v_s_name='Animacija 1'></VideoSlika><!--poimenuje se samo slika ki se nahaja v folderju slike ali video-->
			<NizjiNivo><!--spodni text-->
				<![CDATA[Amplituda napetosti se pri električnem nihanju, ki je prepuščeno samemu sebi, s časom zmanjšuje. Nihanje je dušeno. Žice tuljave v električnem krogu predstavljajo ohmski upor, energija nihajnega kroga se spreminja v notranjo energijo. 
V nihajni krog zaporedno vežemo spremenljivi ohmski upor. Kondenzator periodično nabijamo z enosmerno zunanjo napetostjo. Ko upor povečujemo, tudi dušenje postaja močnejše. 
Električno nihanje nihajnega kroga je nedušeno, ko mu periodično nadomeščamo izgubljeno energijo z generatorjem izmenične napetosti s spremenljivo frekvenco – oscilatorjem. Tuljava nihajnega kroga in tuljava, na katero je priključen oscilator sta nameščeni na skupnem železnem jedru. 
Z dvožarkovnim osciloskopom med seboj primerjamo sled sinusnega nihanja oscilatorja in sled nihanja nihajnega kroga. Ugotovimo, da sta frekvenci nihanja oscilatorja in nihanja nihajnega kroga enaki. Vzbujevalno frekvenco spreminjamo, amplituda napetosti nihajnega kroga se spreminja. Ko se vrednost vzbujevalne frekvence bliža vrednosti lastne frekvence nihajnega kroga, amplituda napetosti močno narašča. V resonanci, ko je vzbujevalna frekvenca enaka lastni frekvenci doseže amplituda napetosti največjo vrednost. Graf velikosti amplitude napetosti v odvisnosti od vzbujevalne frekvence je resonančna krivulja. Vrh resonančne krivulje je odvisen od izbrane vrednosti spremenljivega upora v nihajnem krogu. ]]>
			</NizjiNivo>
			
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Z razliko sosednjih amplitud primerjamo med seboj dušenja nihanja v danem električnem krogu.  Kdaj je razlika amplitud večje?]]>
				<odgovor pravilen="false"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[je začetna energija kondenzatorja večja.]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="true">
					<![CDATA[Ko upor nihajnega kroga naraste.]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[Ko se upor nihajnega kroga zmanjša.]]>
				</odgovor>
			</kviz>
			
			<kviz><!--prizkus znanja-->
				<!--vprasanje-->
				<![CDATA[Z osciloskopom opazujemo hkrati sled lastnega in vsiljenega nihanja nihajnega kroga. Ko je lastna frekvenca enaka vzbujevalni frekvenci:]]>
				<odgovor pravilen="true"><!--ali je odgovor pravilen povemo v odgovor tagu pod pravilen atributom-->
					<![CDATA[je razmerje amplitud nihanj največje.]]><!--dodamo mozen odgovor-->
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[sta amplitudi nihanj enaki.]]>
				</odgovor>
				<odgovor pravilen="false">
					<![CDATA[sta nihanji premaknjeni za četrt nihaja.]]>
				</odgovor>
			</kviz>
		</tema>	
</fizika>