ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Цитиата:
Электрическая цепь — это комбинация соединенных между собой проводами потребителя (нагрузки) и источника электрической энергии.
Рисунок 1.
Комментарий администратора.
Тот под которым Вы видите подпись: «кнопка, выключатель», на практике, в большинстве электрических схем, обозначает любой подвижный контакт (например, контакт реле), который является нормально открытым, а кнопка, обычно обозначается вот так:
кнопка "пуск"
кнопка"стоп"
Цитата:
Для того чтобы усвоить некоторые основные Понятия, с которыми далее придется столкнуться, рассмотрим пример простой электрической цепи лампочка — батарейка (рис. 2).
Рисунок 2.
Пример простой электрической цепи «лампочка — батарейка»
При подключении лампочки к клеммам батареи (наглядный пример — карманный фонарик) накопившиеся вследствие химической реакции внутри батареи электроны (на клемме со знаком «минус»)
устремятся к клемме со знаком «плюс». Этот поток и называется электрическим током. Но, несмотря на то, что отрицательно заряженные электроны движутся от «минуса» к «плюсу», направление электрического тока имеет обратную направленность — от «плюса» к «минусу». Важно запомнить, что направлением электрического тока считается направление упорядоченного движения положительно заряженных частиц. Чем больше заряженных частиц пройдет через проводник, тем больше сила тока, измеряемая в амперах (А).
Сила тока, протекающего через единицу площади поперечного сечения проводника, называется плотностью тока и измеряется в амперах на квадратный метр. Еще одна важная характеристика электрического тока — это напряжение. Напряжение — это то электрическое «давление», которое толкает электроны от одного конца проводника к другому. Измеряется напряжение в вольтах (В).
Очевидно, что все эти величины связаны между собой. Первым эту зависимость описал немецкий ученый Георг Ом, именем которого назван основной закон электротехники: «Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна характеристике участка, которую называют электрическим сопротивлением этого участка». Другими словами, сила тока равна напряжению, деленному на сопротивление:
где I — сила тока (ампер, А); U — напряжение между концами проводника (вольт, В); R — сопротивление проводника (Ом).Чем больше напряжение, тем больше сила тока. И, наоборот, чем больше сопротивление, тем меньше сила тока.
Электрическая мощность есть произведение силы тока на приложенное напряжение:
При силе тока 1 А и напряжении 1 В мощность равна 1 ватту (Вт).
На практике наибольшую важность имеют следующие действия электрического тока:
1) магнитное (металлическая проволока становится электромагнитом);
2) химическое (прохождение электрического Тока в растворах, получение новых веществ);
3) тепловое (печи, лампы накаливания).
Развитие техники потребовало широкого внедрения в обиход переменного тока, поэтому следует хорошо представлять, чем различаются постоянный (DC) и переменный (АС) ток.
Постоянный ток течет все время в одном направлении, и подразумевается, что сила тока и напряжение не изменяются. Переменный ток периодически меняет свою силу и направление. Его неоспоримое преимущество перед постоянным током заключается в том, что АС легко трансформируется в разные напряжения почти без потери мощности, что важно при транспортировке электроэнергии на дальние расстояния. Достоинствами являются также простота и экономичность генераторов, электродвигателей и других потребителей переменного тока. В случае необходимости переменный ток также легко преобразуется в постоянный ток.
Время полного цикла изменения направления тока называется периодом, а число периодов за секунду — частотой переменного тока. Условно можно сказать, что переменный ток — такой же как и постоянный, только плюс и минус у него меняются местами 50 раз в 1 секунду. В Европе принята частота 50 Гц. В российские дома и квартиры подается переменный ток промышленной частоты 50 Гц и напряжением 220 В.
Существуют два основных вида подключения электрической нагрузки к сети — последовательно (рис. За) и параллельно (рис. 36).
Рисунок 3. Виды подключения электрической нагрузки к сети: а) последовательно; б) параллельно.
Действующее значение напряжения:
Среднее значение напряжения:
Частота напряжения и тока генератора:
Расчеты значений мощности для цепей с чисто активным сопротивлением
Мгновенное значение мощности:
Среднее значение активной мощности:
Расчеты для цепей с чисто индуктивным сопротивлением.
Падение напряжения на катушке:
Мгновенная мощность катушки:
Реактивная мощность катушки:
Средняя мощность идеальной катушки за период времени t:
ЭДС самоиндукции (ЭДС отстает от тока, его выдавшего):
Ток в цепи:
Расчеты для цепей с чисто емкостным сопротивлением
На практике получается, что в цепи переменного тока токи индуктивности и емкости в каждый момент времени текут в противоположных направлениях.
Иначе говоря, когда катушка получает электромагнитную энергию от источника тока, конденсатор возвращает ее источнику.
