3. Смешанное соединение
Выполняется, когда нужно увеличить и напряжение и поддержать большой ток нагрузки. Т.е. когда ЭДС одного источника не хватает для напряжения на потребитель и один источник не способен выдержать весь ток нагрузки
1.18. Работа и мощность электрического тока
Работа тока – это энергия, которая выделяется при прохождении тока по проводнику. Работа электрического тока равна произведению напряжения, тока и времени. Работа электрического тока измеряется в Вт· сек, кВт· час ( kW · h )
А = U · I · t , [Вт · сек ]. 1 кВт · ч = 3600000 Вт · сек
Мощность – это работа (энергия), совершенная (выделенная) за единицу времени:
P = А/t ;
Электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока. P = U · I , [Вт, W ], (Ватт)
Мощность любой электрической машины определяет:
способность машины преодолевать механическую нагрузку на валу;
расход электроэнергии;
силу тока в цепи.
Прим. При включении в бытовую электрическую сеть напряжением 220В электрического прибора мощностью в 1 кВт в цепи протекает ток около 4,5 А.
1.19. Тепловое действие тока.
Количество тепловой энергии, которая выделяется при прохождении тока по проводнику, определяется законом Джоуля – Ленца:
Q = I ² · R · t , [Дж] (Джоуль).
Прим. 1 Дж = 1 Вт · сек, 1л.с .(лошадиная сила)≈760Вт
1.20. Плотность тока.
Плотность тока определяет силу тока, приходящуюся на один квадратный миллиметр площади поперечного сечения проводника.
δ (дельта (греческий)) = I / S, [А/ мм²]
В зависимости от материала проводника, класса изоляции, типа проводки и условий охлаждения определяют номинальную и допустимую (предельную) плотность тока, превышение которой может повредить изоляцию
А А
Пример (для алюминиевых проводов): δ ном ≈ 6 ----- , δ доп ≈ 9 -----
мм² мм² ,
при большей плотности тока плавится изоляция. Это значит, что стандартная алюминиевая проводка сечением 2.5 мм² рассчитана на ток 16А (мощность около 3,5кВт). Предельный ток 23 – 24 А (около 5 кВт). Для медного провода данные значения выше на 30-40%.
Упрощенно, для подбора сечения проводов, используется следующее соотношение: для алюминия – 1 мм² сечения на 1кВт. Для меди - 1 мм² на 2 кВт мощности потребителей.
1.21. Переходное сопротивление.
Это повышенное сопротивление контактов из–за их подгара, малой площади контакта, силы нажатия, окисления и т.п. Из-за недостаточной эффективной площади контакта увеличивается плотность тока и происходит переброс тока по воздуху в виде искрения. Нагрев контактов ускоряет процесс окисления, качество контакта еще более ухудшается.
Для уменьшения переходного сопротивления контакты зачищают, облуживают, вставляют в наконечники, соединяют клеммами, спаивают, выполняют посеребрение контактных поверхностей
Формы контактных поверхностей
Перекатывающиеся контакты Т-образной формы в начале (а) и в конце (б) включения
Распределение тока по площади сечения контактов в момент включения