
- •Конспект лекций Является базовым конспектом для подготовки машинистов на все виды тяги.
- •1. Раздел. Электричество. Постоянный ток.
- •1.1. Введение
- •1.2. Основные сведения о строении вещества.
- •1.3. Физическая природа электричества
- •1.4. Электрические заряды и их взаимодействие.
- •1.5. Электрическое поле.
- •1.6. Характеристики электрического поля.
- •1.7. Электрический ток.
- •1.8. Виды токов.
- •1.9. Электрическое сопротивление.
- •1.10. Проводимость.
- •1.11. Электродвижущая сила (эдс).
- •1.12. Элементы электрической цепи.
- •1.13. Законы Ома.
- •1.14. Режимы работы электрических цепей.
- •1.15. Законы Кирхгофа.
- •1.16. Способы соединения потребителей электроэнергии.
- •1. Последовательное соединение
- •2. Параллельное соединение
- •3. Смешанное соединение (мостовая схема)
- •1.17. Способы соединения источников тока.
- •1. Последовательное соединение.
- •2.Параллельное соединение
- •3. Смешанное соединение
- •1.18. Работа и мощность электрического тока
- •1.19. Тепловое действие тока.
- •1.21. Переходное сопротивление.
- •2. Раздел. Электромагнетизм.
- •2.1. Свойства магнитов.
- •2.2. Магнитное поле
- •2.3. Характеристики магнитного поля.
- •2 .4. Природа ферромагнетизма.
- •2.5. Петля гистерезиса.
- •2.6. Магнитная цепь (магнитопровод). Закон Ома для магнитной цепи. Способы усиления магнитных полей.
- •Закон Ома для магнитной цепи:
- •2.7. Проводник с током в магнитном поле. (Преобразование электрической энергии в механическую).
- •2.8. Электромагнитная индукция.
- •2.9. Правило Ленца.
- •2.10. Самоиндукция.
- •2.12. Взаимоиндукция.
- •2.13. Вихревые токи.
- •3. Раздел. Электрические машины постоянного тока (эмпт).
- •3.1. Составные части машин постоянного тока и их назначение.
- •3.2. Якорные обмотки.
- •3.3. Уравнительные соединения.
- •3.4. Работа двигателя постоянного тока.
- •3.5. Типы двигателей постоянного тока.
- •3.6. Электромеханические характеристики двигателей постоянного тока
- •3.7 Реакция якоря.
- •Размагничивающее действие реакции якоря.
- •Увеличивается вероятность возникновения кругового огня по коллектору.
- •3.8. Способы уменьшения реакции якоря.
- •3.9 Коммутация
- •Механические причины искрения:
- •Электромагнитные причины искрения:
- •3.10. Работа генераторов постоянного тока.
- •1. Генератор с независимым возбуждением
- •2. Генератор с параллельным возбуждением
- •3. Генератор с последовательным возбуждением
- •4. Генератор со смешанным возбуждением
- •Виды потерь:
- •4. Раздел. Химические источники тока
- •Кислотные аккумуляторы.
- •Щелочной аккумулятор.
- •5. Раздел. Переменный ток.
- •5.1. Параметры переменного тока.
- •5.2 Сопротивление в цепях переменного тока.
- •5.3. Мощность в цепи переменного тока.
- •5.4. Трехфазный ток. Синхронный генератор.
- •5.5. Соединение фаз генератора (источника тока) и потребителя по схеме «звезда»/«звезда» (с нулевым проводом).
- •5.6. Схема соединения фаз генератора и потребителя «треугольник»/ «треугольник».
- •5.7. Асинхронный двигатель.
- •6. Раздел. Трансформаторы.
- •7. Раздел.
- •7.1. Реакторы
- •7.2. Дроссели.
- •7.3. Магнитный усилитель.
- •8. Раздел. Полупроводниковые приборы.
- •8.2. Электронно-дырочный переход.
- •8.3. Полупроводниковые диоды
- •Вольт-амперная характеристика диода (вах).
- •8.4. Транзисторы
- •8.5. Тиристоры
- •8 .6 Выпрямление переменного тока
- •1. Однополупериодная однофазная схема выпрямления.
- •2 . Двухполупериодная схема выпрямления с нулевым выводом трансформатора.
- •3. Двухполупериодная однофазная мостовая схема выпрямления.
- •4. Сглаживание пульсаций выпрямленного тока.
- •7. Раздел. Электроизмерительные приборы
1.8. Виды токов.
Постоянный – с течением времени не меняется ни по величине, ни по направлению. Обозначается одной или двумя чертами (–, =) или буквами DC (ди-си)
Переменный - с течением времени изменяется и по величине и по направлению. Обозначается символом синусоиды ~ или буквами АС (эй-си)
Пульсирующий – с течением времени изменяется только по величине.
Импульсный – сочетание коротких импульсов тока
1.9. Электрическое сопротивление.
При движении свободных электронов, то есть при протекании электрического тока по металлическому проводнику, некоторые свободные электроны при своем движении сталкиваются с ядрами атомов и отдают им часть своей энергии. При этом проводник греется, а движению свободных электронов, т.е. току оказывается сопротивление. В этом и заключается физическая сущность электрического сопротивления проводника.
Обозначается R (обычно так обозначается достаточно большое сопротивление потребителя), R0 или r (обычно малое сопротивление источника). Измеряется в Омах [Ом, Ohm, Ω] .
Под сопротивлением 1 Ом понимают сопротивление проводника, к концам которого приложено напряжение 1 Вольт и по нему проходит ток 1 Ампер.
1В
1 Ом = ----
1А
Сопротивление проводника зависит:
1. От материала проводника. Характеризуется удельным сопротивлением ρ (ро). Удельное сопротивление - это сопротивление проводника длиной 1 метр, площадью сечения 1 мм2 при t =20ºс. Указывается в справочниках , измеряется Ом × мм2/м
Таблица. Удельные сопротивления материалов
Наименование материала |
Удельное сопротивление при 20 °С, Ом·мм2/м |
Температурный коэффициент сопротивления , 1/°С |
|
Серебро |
0,016 |
0,0035 |
|
Медь техническая |
0,0172 - 0,0182 |
0,0041 |
|
Алюминий |
0,0295 |
0,0040 |
|
Манганин |
сплавы для резисторов и измерительных приборов |
0,40 - 0,52 |
0,00003 |
Константан |
0,44 |
0,00005 |
|
Нихром |
сплавы для электроонагревательных приборов и реостатов |
1,02 - 1,12 |
0,0001 |
Фехраль |
1,18 - 1,47 |
0,0008 |
2. От длины проводника L, [м] – прямо пропорционально;
3. От площади сечения S, [мм2] - обратно пропорционально;
Т.е. R = ρ *L/ S
4. От температуры t, [ºC] – обычно, чем выше температура проводника, тем больше его сопротивление, за исключением некоторых сплавов, графита и пр.
1.10. Проводимость.
Параметр проводника, обратный его сопротивлению называется проводимостью G (же) = 1/ R, [См] (сименс).
Все вещества и материалы в природе по способности проводить электрический ток делятся на:
Проводники - G>>0 (высокая проводимость)
Полупроводники - G>0 (средняя проводимость)
Диэлектрики (изоляторы) - G~0 (проводимость очень низкая)
Проводники, в свою очередь, делят на два рода:
твердые (металлы, графит);
жидкие (водные растворы солей, щелочей и кислот и др.).