19.03.2021

ПРЕДМЕТ :" ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ"                            ГРУППА № 203

Темы уроков:" Постоянный ток", " Характеристики электрической цепи".

Изучить материал и составить краткий конспект.

Постоянный ток — электрический ток, не изменяющийся по времени и по направлению. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. В том случае, если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, направление его считают противоположным направлению движения частиц.

Строго говоря, под "постоянным электрическим током" следовало бы понимать "электрический ток постоянный по величине", соответственно математическому понятию "постоянная величина". Но в электротехнику этот термин был введен в значении "электрического тока, постоянного по направлению и практически постоянного по величине".

Под "практически постоянным по величине электрическим током" понимают ток, изменения которого во времени столь незначительны по величине, что при рассмотрении явлений в электрической цепи, по которой проходит такой электрический ток, этими изменениями вполне можно пренебречь, а следовательно, можно не учитывать ни индуктивности, ни емкости электрической цепи.

Наиболее распространенные источники постоянного тока — гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы постоянного тока и выпрямительные установки.

В электротехнике для получения постоянного тока используют контактные явления, химические процессы (первичные элементы и аккумуляторы), электромагнитное наведение (электромашинные генераторы). Широко применяется также выпрямление переменного тока или напряжения.

Из всех источников э. д. с. химические и термоэлектрические источники, а также так называемые униполярные машины являются идеальными источниками постоянного тока. Остальные устройства дают пульсирующий ток, который при помощи специальных устройств в большей или меньшей мере сглаживается, лишь приближаясь к идеальному постоянному току.

Для количественной оценки тока в электрической цепи служит понятие силы тока.

Сила тока — это количество электричества Q, протекающее через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Если за время I через поперечное сечение проводника переместилось количество электричества Q, то сила тока I=Q/t

Единица измерения силы тока — ампер (А).

Плотность тока — это отношение силы тока I к площади поперечного сечения F проводника - I/F. (12)

Единица измерения плотности тока — ампер на квадратный миллиметр (А/мм²).

                                ХАРАКТЕРИСТИКИ  ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ  ЦЕПИ.

Электрической цепью называется совокупность электротехнических устройств, создающих замкнутый путь электрическому току. Она состоит из источников (генераторов) энергии, приемников энергии (нагрузки) коммутирующей, измерительной аппаратуры и соединительных проводов.

Заметим, что ЭДС, токи и напряжения, изменяющиеся во времени, обозначаются строчными латинскими буквами е, i, u, а ЭДС, токи и напряжения, неизменные во времени, обозначаются заглавными латинскими буквами E, I, U.

Графическое изображение электрической цепи называется электрической схемой. В схеме различают ветви, узлы и контуры. Ветвь – это часть схемы, состоящая из последовательно соединенных источников, приемников и других элементов цепи, и через них протекает одинаковый ток. Узел – точка схемы, в которой соединены не менее трех ветвей (ветви начинаются и заканчиваются на узлах цепи). Контур – замкнутый путь по элементам схемы.

При расчетах электрических цепей необходимо задаться направлениями токов, напряжений и ЭДС. Эти направления указывают на схемах стрелками.

За направление тока принято направление движения положительных зарядов, т. е. стрелка у тока направлена от большего потенциала к меньшему потенциалу. Направление напряжения в приемнике всегда указывают в ту же сторону, что и у тока

Любая электрическая цепь в общем случае может характеризоваться тремя параметрами: сопротивлением R, индуктивностью L и емкостью С.

Сопротивление R характеризует способность цепи преобразовывать электромагнитную энергию в тепловую.

Величина сопротивления любого элемента цепи определяется как отношение постоянного напряжения на этом элементе к постоянному току в нем и измеряется в омах (Ом):

 . (1.1)

Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью. Она обозначается G и измеряется в сименсах (См):

 .

Индуктивность L характеризует способность цепи накапливать энергию магнитного поля. Такой способностью обладают любой проводник с током или система проводов.