Электротехника

Тела, хорошо проводящие электричество, называются ПРОВОДНИКАМИ, а плохо проводящими электричество – ИЗОЛЯТОРАМИ. Физическая сущность этих явлений заключается в следующем. В диэлектриках все электроны прочно удерживаются ядрами атомов. В проводниках же, например в металлах, существуют электроны, слабо связанные с ядрами. Эти электроны наиболее удалены от ядер и под воздействием электрического поля соседних ядер отрываются, переходя с внешних орбит одних атомов к другим, при этом они свободно или почти свободно перемещаются по проводнику. Такие электроны называются СВОБОДНЫМИ ЭЛЕКТРОНАМИ.

Если на проводник подействовать силами внешнего электрического поля, создав на его концах разность потенциалов, то под действием этих сил движение электронов будет упорядочено – направлено в одну сторону.

Таким образом, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК в проводящих средах есть направленное движение потока свободных заряженных частиц под действием сил внешнего электрического поля.

Условно за направление электрического тока принято считать направление. Обратное движению свободных электронов, т.е. направление тока от плюса к минусу. Для получения электрического тока существуют специальные устройства, которые непрерывно поддерживают разность потенциалов на концах проводника. Эти устройства обычно называются ИСТОЧНИКАМИ ТОКА.

Понятие об электрической цепи. Закон Ома

Электрическая цепь в общем случае состоит из трёх эле-ментов: источника электрической энергии, приёмника и соединительных проводов.

Е сли в цепи устанавливается электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника все время переносится электрический заряд. Заряд, перенесенный в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока. В Международной системе единиц силу тока выражают в амперах (А). Измеряют силу тока амперметрами.

Закон Ома для участка цепи

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна, сопротивлению проводника:

Сопротивление проводника R — величина, характеризующая противодействие проводника установлению в нем электрического тока. Сопротивление измеряется в омах (Ом). Если при напряжении в 1 В в проводнике устанавливается ток в 1 А, то сопротивление такого проводника равно 1 Ом.

Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади его поперечного сечения S:

где коэффициент пропорциональности ρ называется удельным сопротивлением.

Напряжение — это разность потенциалов на определенном участке электрической цепи. Данную единицу назвали вольтом (В).

Для того чтобы в электрической цепи возникло напряжение, нужен источник тока.

Электроизмерительные приборы

Электроизмерительные приборы подразделяются:

1) по назначению - амперметры, вольтметры, ваттметры, частотомеры, счетчики электрической энергии, фазометры, омметры и др.;

2) по роду измеряемого тока - постоянного тока, переменного тока, постоянного и переменного тока; и т. д.

Устройство и принцип действия электрических машин и трансформаторов

В большинстве электрических машин выделяют ротор — вращающуюся часть, и статор — неподвижную часть, а также воздушный зазор, их разделяющий.

По принципу действия выделяют нижеследующие виды машин:

Асинхронная машина — электрическая машина переменного тока, в которой частота вращения ротора отличается от частоты вращения магнитного поля в воздушном зазоре на частоту скольжения.

Синхронная машина — электрическая машина переменного тока, в которой частоты вращение ротора и магнитного поля в зазоре равны.

Машина постоянного тока — электрическая машина, питаемая постоянным током и имеющая коллектор.

Трансформатор — электрическая машина [2] переменного тока (электрический преобразователь), преобразующая электрический ток напряжения одного номинала в электрический ток напряжения другого номинала. Существуют статические и поворотные трансформаторы.