19.10.21, 21.10.21г.

ПРЕДМЕТ : "ЭЛЕКТРОТЕХНИКА."

Преподаватель: Пархоменко Лариса Ивановна

19.10.21 ГРУППА № 406  темы уроков: "Элементы электрической цепи."

                     " Определение и обозначение элементов электрической цепи, виды их соединения."

Все элементы электрических цепей можно разделить на активные и пассивные. Активные элементы цепи – это те элементы, которые индуцируют ЭДС. К ним относятся источники тока, аккумуляторы, электродвигатели. Пассивные элементы – соединительные провода и электроприемники. Приемники и источники тока, с точки зрения топологии цепей, являются двухполюсными элементами (двухполюсниками). Для их работы необходимо два полюса, через которые они передают или принимают электрическую энергию. Устройства, по которым ток идет от источника к приемнику, являются четырехполюсниками. Чтобы передать энергию от одного двухполюсника к другому им необходимо минимум 4 контакта, соответственно для приема и передачи. Резисторы – элементы электрической цепи, которые обладают сопротивлением. Вообще, все элементы реальных цепей, вплоть до самого маленького соединительного провода, имеют сопротивление. Однако в большинстве случаев этим можно пренебречь и при расчете считать элементы электрической цепи

 идеальными. Существуют условные обозначения для изображения элементов цепи на схемах.

Условно все элементы электрической цепи разделяются на три составные части: Первая представлена источниками питания, вырабатывающими электроэнергию. Вторая – элементами, преобразующими электричество в другие виды энергии. Они больше известны, как приемники. Третья часть состоит из передающих устройств – проводов и других установок, обеспечивающих уровень и качество напряжения.

Существуют условные обозначения для изображения элементов цепи на схемах.   Вольт-амперная характеристика – фундаментальная характеристика элементов цепи. Это зависимость напряжения на зажимах элемента от тока, который проходит через него. Если вольт-амперная характеристика представляет собой прямую линию, то говорят, что элемент линейный. Цепь, состоящая из линейных элементов – линейная электрическая цепь. Нелинейная электрическая цепь – такая цепь, сопротивление участков которой зависит от значений и направления токов. Какой бы сложной ни была схема, элементы в ней соединены либо последовательно, либо параллельно.   При решении задач и анализе схем используют следующие понятия: Ветвь – такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток; Узел – соединение ветвей цепи; Контур – последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь. При этом один из узлов является как началом, так и концом пути, а другие узлы встречаются в контуре только один раз. 

Элементы электрических цепей могут соединяться в схемах различными способами. Для каждого из них существуют определенные закономерности, установленные и сформулированные учеными Омом и Кирхгофом. Соединение потребителей в электрических цепях может быть последовательным, параллельным и комбинированным.

21.10.21. ГРУППА № 406 темы уроков: " Основные электрические и магнитные   величины"," Параметры цепей постоянного тока."

Сила тока в 1А – это величина, равная отношению заряда в 1 Кл, прошедшего за 1с времени через поверхность (проводник), к времени прохождения заряда через поверхность. Для протекания тока необходимо, чтобы цепь была замкнутой.

Сила тока измеряется в амперах. 1А=1Кл/1c

В практике встречаются

1кА = 1000А

1мА = 0,001А

1мкА = 0,000001А

Электрическое напряжение – разность потенциалов между двумя точками электрического поля. Величина электрического потенциала измеряется в вольтах, следовательно, и напряжение измеряется в вольтах (В).

1Вольт – напряжение, которое необходимо для выделения в проводнике энергии в 1Ватт при протекании по нему тока силой в 1Ампер.

1В=1Вт/1А.

В практике встречаются

1кВ = 1000В

1мВ = 0,001В

Электрическое сопротивление – характеристика проводника препятствовать протеканию по нему электрического тока. Определяется как отношение напряжения на концах проводника к силе тока в нем. Измеряется в омах (Ом). В некоторых пределах величина постоянная.

1Ом – сопротивление проводника при протекании по нему постоянного тока силой 1А и возникающем при этом на концах напряжении в 1В.

Из школьного курса физики все мы помним формулу для однородного проводника постоянного сечения:

R=ρlS – сопротивление такого проводника зависит от сечения S и длины l

где ρ – удельное сопротивление материала проводника, табличная величина.

Между тремя вышеописанными величинами существует закон Ома для цепи постоянного тока.

Ток в цепи прямо пропорционален величине напряжения в цепи и обратно пропорционален величине сопротивления цепи – закон Ома.

I=U/R

Электрической емкостью называется способность проводника накапливать электрический заряд.

Емкость измеряется в фарадах (1Ф).

1Ф = 1Кл/1В

1Ф – это емкость конденсатора между обкладками которого возникает напряжение 1В при заряде в 1Кл.

В практике встречаются

1пФ = 0,000000000001Ф

1нФ = 0,000000001Ф

Индуктивность – это величина, характеризующая способность контура, по которому протекает электрический ток, создавать и накапливать магнитное поле.

Индуктивность измеряется в генри.

1Гн = (В*с)/А

1Гн – величина, равная ЭДС самоиндукции, возникающей при изменении величины тока в контуре на 1А в течение 1секунды.

В практике встречаются

1мГн = 0, 001Гн

                                 ПАРАМЕТРЫ  ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО  ТОКА.

Электрическая проводимость – величина, показывающая способность тела проводить электрический ток. Обратная величина сопротивлению.

Электропроводность измеряется в сименсах.

1См = Ом-1

Электрическим током называют направленное движение электрических зарядов в замкнутой цепи под действием сил электрического поля.

Силой тока I называют количество электричества протекающего через поперечное сечение проводника за одну секунду:

I=Q/t, A

Плотностью тока δ называют отношение силы тока I к площади поперечного сечения проводника S:

δ = I/S, A/мм²

Электродвижущая сила (э.д.с. )Е источника численно равна работе совершаемой электрическим полем при перемещении положительного заряда вдоль всей цепи:

E= A/Q, B

Электрическое сопротивление R - это величина противодействия, которое оказывает проводник при прохождении по нему электрического тока:

R20ºС = ρ∙ℓ/S, Ом

Удельное сопротивление ρ - это сопротивление проводника длиной в один метр при площади поперечного сечения 1мм². Единица удельного сопротивления:

[ρ]= Ом∙мм²/м = Ом м

Зависимость электрического сопротивления (удельного сопротивления) от температуры:

R2=R1[1+ ( t2 -t1)]

ρ2=ρ1[1+ ( t2 -t1)],

где R1(ρ1) – электрическое сопротивление (удельное сопротивление) проводника при начальной температуре t1.

R2(ρ2) – электрическое сопротивление (удельное сопротивление) проводника при конечной температуре t2.

 – температурный коэффициент сопротивления, который показывает изменение сопротивления проводника при изменении температуры на 1⁰ С:

[] =1/ ⁰ С

Проводимость g – это величина обратная сопротивлению:

g=1/ R, Ом^-1= См (Сименс)

Удельная проводимость γ – это величина обратная удельному сопротивлению:

γ =1/ρ , м /Ом∙мм²