1. Электротехника. Основные понятия и опроеделения. Электротехника – область технических наук, изучающая практическое применение электричества.
Электрический ток – упорядоченный поток заряженных частиц (электроны, ионы, дырки).
Сила тока – I, скалярная величина, численно равная заряду, протекающему в единицу времени через сечение проводника, А
Сопротивление – R, противодействие проводника электрическому току, Ом
Потенциал – ϕ, показывает, какую работу надо выполнить для перемещения единичного заряда в данную точку из бесконечности, В
Напряжение – разность потенциалов, энергия, которую надо затратить для перемещения «+» заряда из одной точки цепи в др. Направление совпадает с током (от «+» к «-«), противоположно ЭДС, U=W/q, В
Работа – энергия, затрачиваемая при перемещении по цепи элем-го эл. заряда под действием напряжения, dA=U∙dq, Дж
Мощность – P, физическая величина, хар-щая скорость передачи или преобразования электрической энергии, P =U∙i=I2∙R=U2/R, ВтЭнергия – W, W =P∙dt, Дж.
2. Электрическая цепь.Топологические понятия теории цепей.Классификация электрических цепей.
Эл. цепь – совокупность устр-в для генерирования, передачи, распределения и преобразования эл. энергии (выключатели, средства автоматизации, измерительные приборы). Отдельное устройство – элемент эл. цепи (источники и приёмники); Ветвь - участок эл. цепи с одним и тем же током сост. из одного пассивного или активного элемента и последовательного соединения нескольких элементов. Узел - место соединения 3 и более ветвей. Различают геометрические и потенциальные узлы. Контур - замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей и узлов разветвленной эл. цепи.
Классификация цепей: 1.По виду тока: -постоянного тока, -изменяющегося тока, -переменного тока (периодически изм-ся); 2.По характеру параметров элементов: -линейные (R не зав. от I и U ) -нелинейные; 3. Участок цепи с источником энергии - активный (А), не содержащий – пассивный (П); 4. По сложности: - простые, - сложные (2 и более ист. энергии); разветвлённые, неразветвлённые
3. Классификация основных элементов цепи.
Резистор - пассивный элемент электрической цепи , [R] – Ом, Посл. соединение: R=R1+R2+R3; Парал. соединение: 1/R = 1/R1 +1/R2 +1/R3;
Катушка индуктивности - винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении – с магнитным сердечником и без, 1. Контурные (в колебат-х контурах) 2. Дроссели (большое индуктивное R) 3. Фильтровые (эл. фильтры) 4. Катушки связи (передача эл-магн. энергии из одних эл. цепей в другие); L=(k∙0,01∙D2∙ω2∙µ)/l, Гн;
Конденсатор – устройство для накопления заряда и энергии электрического поля, является пассивным электронным компонентом. Состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок; 1) переменной и постоянной мощности; 2) общего и спец. назначения, 3) по виду диэлектрика; c=Ɛ∙Ɛ0∙S/d, (Ɛ0=8,85∙10-12), Ф
4. Законы Ома и Кирхгофа для цепей постоянного тока.
ЗАКОН ОМА, утверждение, что сила постоянного тока в проводнике пропорциональна напряжению на концах проводника. Предложенный в 1827 г. Георгом Омом закон Ома имеет математическое выражение: U = IR , где U - напряжение, измеряется в вольтах; I - сила тока, измеряется в амперах; R - сопротивление, измеряется в омах.; Законы Кирхгоффа: 1). Алгебраическая сумма токов сход. В любом узле электрич. Цепи равна 0 (ƩIi = 0),
I3
I2 I4
I1
Текущие к узлутоки считаюся положительными, а от узла отрицательными I1+I2+I3-I4=0
I1+I2+I3=I4
2
).Алгебраическая
сумма падений напряжения на эл.контура
равна сумме ЭДС вкл. в данный контур
ƩU=ƩE
U1-U2+U4=E1-E2
U1+U3+U4=E1