Заземление и потенциал

Нужно помнить, что эл.ток возникает только в замкнутой цепи.Заземление одной точки цепи,т.е.присоеденение её к проложенным в земле трубам или забитым в землю железным стержнем не создает нового замкнутого пути для тока.Присоеденение с землей одной точки цепи ток в землю ответвляться не будет, если остальная часть цепи имеет достаточно хорошую изоляцию. Другое дело, если заземляются одновременно 2 точки эл.цепи:в этом случаи созд. Параллельная цепь и распределение токов может измениться, очевидно, что потенциал заземленной точки равен 0.

Потеря напряжения в проводах

Сопротивление проводов R=р(2L/S) т.к. провода обладают сопротивлением, то через протекании по ним Эл.тока на них происходит потеря напряжения, из-за которой напряжение в конце линий U2 меньше чем напряжение в начале линии U1,величина потери напряжения ∆U=U1-U2=IR_пров.

Т.к. потери напряжения зависит от тока потребителя и сопротивления проводов, то при повышении тока в линии будет повышаться потеря U и уменьшиться напряжение на потребители. Поэтому расчет сечений проводов ЛЭП проводят с учетом дапустимой потери напряжения е%=∆U/U2*100%

Допустимая потеря напряжения в многокилометровых ЛЭП не должна превышать 100%

Расчет сечения проводов двухпроводной линии.По допустимой потери U проводят по формулам: S=2р(L/R _пров. )=2p(LI/∆U)=2р(LI*100%/ е%U2)=200рLP2/ е%U2

S-сечение проводов ЛЭП(мм ²) р-удельное сопротивление материала провода (Ом* мм ²/м)

L-длина ЛЭП (м) P2-мощность потребителя (Вт) U-Напряжение на потребители (В)

Выбранное по допустимому потери U сечение проводов ЛЭП должно быть проверено по допустимому току.Из этой формы видно, что сечение проводов зависит от напряжения на потребители т.к.эта зависимость квадратична,то для уменьшения сеч.проводов рационально увеличивать и напряжение проводов ЛЭП.В наст.время напряжение ЛЭП переменного тока достигает 1150кВ.Напряжение ЛЭП постоянного тока 1500кВ.

η=Р2/Р1*100%=(U1-∆U)/ ∆U*100%

Р1-мощность потребителя,Р2-мощность источника КПД длинных ЛЭП лежит в приделах 90-98%

Потенциальная диаграмма

Потенциальная диаграмма-график изменения потенциалов точки цепи от величены сопротивлений участков между этими точками.Для построения необходимо:

1)Определить величину и направления тока в цепи (в случаи простой цепи) или токоы в ветвях указанного контура(при расчете сложной цепи)

2)необходимо иметь точку с известным потенциалом,для этого одну из точек цепи условно заземляют(потенциал её принимают равным 0)

3)произвольно задаться ободом контура цепи.

Потенциалы точек Эл.цепи.расчитывают,как напряжение между этими точками и заземленными точками.При этом необходимо помнить, что ток в сопротивлении течет от точки с большим потенциалам,к точке с меньшим.Если обход цепи будет совпадать с направлением, то на резисторах потенциал уменьшается на нем.Если обход цепи противоположен направлению тока,то на резисторах потенциал увел.на ту же величину.

На уч.созд.только ЭДС,знак потенциала опред.направлением ЭДС. Потенциал «+» полюса источника отличается от «-» полюса источника на величину ЭДС этого источника.Если переходим с «-» полюса источника на его «+» полюса источника- потенциал увеличивается на величину ЭДС если переходим с «+» полюса источника на его «-» потенциал уменьшиться на ту же величину Построение потенциальной диаграммы

По оси обсцыс откладываем R контура в той последовательности, в которой производиться обход контура,прикладывая сопротивление друг к другу в заданном масштабе.

По оси ординат откладываем потенциалы точек с учетом их знака .Потенциальная

диаграмма в виде ломаной линии.

Электрическое и магнитное поле.Электростатическое поле в пустоте.

Применение закона Кулона для расчета электростатического поля для точечно заряженных тел.

Эл.поле рассчитывают на основе закона Кулона,но применяют только в тех случаях, когда заряды рассматриваются как точечные тела.

З-н Кулона:F=(Q1*Q2)/4πe_oe_rR²

Формула записывается для эл.поля в вакуме,но справедлива и для Эл.поля в воздухе.

Электрическое поле группой заряженных тел.

При помещении заряженной частицы в некую точку пространства в ней возникает Эл.поле.По з-ну Кулона сила этого поля пропарциальна величене заряда.Поэтому интенсивность этого поля в любой точке пространства оценивают величиной приходящейся на ед.заряда и наз.напряженностью Эл.поля.Е=F_э/Q

Напряженность-векторная величина,хар-я Эл.поле и определяющая силу действующую на заряженную частицу со стороны Эл.поля. E=const

Если в некой точке пространства расположена группа заряженных частиц,то для определения напряженности результирующего поля от действия всех этих заряженных тел исп.принцип наложения полей.

В каждой точке пространства,окружающие заряженные тела.эл.поле одного тела накладывается на поле другого.Для опред.общей Е находят величину и направление вектора напряженности каждого из сост.полей,а затем складывают вектора.

Е=Е1+Е2+…+Еn

Теорема Гаусса

Высчитать Е и потенциал Эл.полей с помощью закона Кулона,можно только в тех случаях, когда эти поля обр.почечными зарядами.Но т.к.в электротехнике чаще всего встречаются заряженные тела им.большие геометрические размеры(обкладки конденсаторов,динии и кабели электропередач)у которых заряды расположены по всей поверхности с некоторой плотностью.То задачи по расчету Эл.полей более просто решаются на основе теоремы Гаусса.

Поток вектора напряженности Эл.поля сквозь замкнутую поверхность в вакуме равен отношению Эл.заряда,заключенного внутри этой поверхности к Эл.постоянной. N=ΣQ/е_о

Понятие о физ.строение диалектрика эл.моменте диполя. Диалектрики-в-ва основным св-ом которых яв.способность полиразоваться в элюполе. К диалектрикам относятся все газообразнае в-ва в обычном сост.твёрдые в-ва. Кроме металлов,сплавы металов,уголя,ряд жидких в-в. Электрические св-ва диалектриков опред.характеристиками молекул,видом кристалических решеток.