Конспект лекций Является базовым конспектом для подготовки машинистов на все виды тяги.
1. Раздел. Электричество. Постоянный ток.
1.1. Введение
Электротехника – это наука о техническом использовании электрических и электромаг-нитных явлений.
Электрическая энергия имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами энергии:
1.Относительно не сложное получение электроэнергии с ГЭС, ТЭЦ, АЭС.
2.Возможность передачи электрической энергии на дальние расстояния.
3.Несложное распределение между потребителями.
4.Возможность преобразования электрической энергии в другие виды (механическую, све-товую, звуковую и др.)
1.2. Основные сведения о строении вещества.
Все вещества и материалы состоят из атомов. Атомы химических элементов могут объединяться между собой и образовывать молекулы. Строение молекул определяет в основном химические свойства вещества, то есть его способность взаимодействовать с другими веществами. Строение атомов определяет в основном физические свойства материалов, такие как электропроводность, теплоемкость, радиоактивность и др.
Упрощенно атом можно представить в виде ядра, окруженного оболочкой из электронов.
протоны - Р+
нейтроны - n0
электроны - е-
Ядро атома состоит из протонов (Р+), имеющих положительный заряд, и нейтронов (n0), заряда не имеющих. Электроны располагаются на определенных орбитах вокруг ядра и имеют отрицательный заряд, который по величине равен заряду протона.
Порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева определяет количество про-тонов в ядре атома этого элемента и, соответственно, заряд его ядра.
В обычном состоянии атома общее количество отрицательных электронов равно коли-честву положительных протонов в ядре, поэтому такие атомы электрически нейтральные.
Примеры химических элементов: водород -Н, кислород -О, углерод-С , железо-Fe, медь-Cu и др.
Примеры веществ (химических соединений): вода- Н2О, поваренная соль- NaCl, серная кислота- Н2SО4, углекислый газ-СО2 и др.
Отрицательно заряженные электроны удерживаются вокруг положительно заряженного ядра атома силами электрического притяжения.
Положительные протоны в ядре, за счет очень близкого расположения друг к другу, притя-гиваются силами ядерного взаимодействия.
1.3. Физическая природа электричества
Еще в древности было замечено, что янтарь, потертый о кусок шерсти, мог притягивать к себе лёгкие предметы. Долгое время считали что это свойство присуще только янтарю. Отсюда и название электричества – янтарь в переводе на древнегреческий означает электрон.
Если каким-либо химическим или физическим способом, часть электронов из атома удалить, то атом станет положительно заряженным ионом, а если электронов «добавить», то отрица-тельным ионом. Такой процесс превращения нейтральных атомов в заряженные ионы называется ионизацией. Тело, в котором накопилось избыточное количество электронов или обра-зовался их недостаток, также становится заряженным (соответственно отрицательно или положительно) и приобретает электрические свойства.
Внешнее воздействие
положительный ион атом отрицательный ион