
- •1) Закон ома для участка цепи
- •2) Базовые принципы действия трансформатора
- •2) Звезда
- •Треугольник
- •2) Активная мощность
- •Реактивная мощность
- •Полная мощность
- •1) Параллельное соединение
- •Катушка индуктивности
- •Системы единиц
- •1) Единицы измерения
- •1) Генерирование переменного тока
- •2) 1) Закон ома для участка цепи
- •1) Активная мощность
- •Реактивная мощность
- •Полная мощность
- •1) Звезда
- •Треугольник
- •1) Базовые принципы действия трансформатора
- •2) 1) Параллельное соединение
- •Катушка индуктивности
1) Электри́ческий ток — направленное движение электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в полупроводниках — электроны и так называемые «дырки» («электронно-дырочная проводимость»)
P — мощность тока — (ватт), U — напряжение между концами проводника — (вольт), I — сила тока — (ампер), R — сопротивление проводника — (Ом) Ампер, единица силы электрического тока, – одна из шести основных единиц системы СИ. Ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины с ничтожно малой площадью кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2Ч10-7 Н. Силой тока называется величина, которая равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к времени его протекания. Единицей измерения заряда является кулон (Кл), время измеряется в секундах (с). В этом случае единица силы тока выражается в Кл/с.
2)Автотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет, зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге - меньшая стоимость.
1)
Напряжённость электри́ческого по́ля —
векторная физическая величина,
характеризующая электрическое поле в
данной точке и численно равная отношению
силы
действующей
на пробный
заряд, помещенный в данную точку поля,
к величине этого заряда
:
.
Также иногда называется силовой характеристикой электрического поля.
Математически
зависимость вектора
от
координат пространства сама задаёт
векторное поле.
Модуль напряжённости электрического поля в СИ измеряется в В/м (Вольт на метр).
2) Напряже́ние (разность потенциалов, падение потенциалов) между точками A и B — отношение работы электрического поля при переносе пробного электрического заряда из точки A в точку B к величине пробного заряда.
При этом считается, что перенос пробного заряда не изменяет распределения зарядов на источниках поля.(по определению пробного заряда)
Альтернативное определение (для электростатического поля) —
— интеграл
от проекции поля (напряжённости поля
)
на расстояние между точками A и B вдоль
любой траектории, идущей из точки A в
точку B.
Единицей измерения напряжения в системе СИ является вольт.
Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
Напряжение в цепях постоянного тока
Напряжение в цепи постоянного тока определяется так же, как и в электростатике.
Напряжение в цепях переменного тока
Для описания цепей переменного тока применяются следующие понятия:
Мгновенное напряжение
Мгновенное напряжение есть разность потенциалов между двумя точками, измеренная в данный момент времени. Оно является функцией времени:
u = u(t)
-
Электри́ческое сопротивле́ние — скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе электрического тока, протекающему по нему.
В международной системе единиц (СИ) единицей сопротивления является Ом (Ω, Ом). Сопротивление (часто обозначается буквой R или r) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно определить как
где
R — сопротивление;
U — разность электрических потенциалов на концах проводника, измеряется в вольтах;
I — ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов, измеряется в амперах.
-
Двигатель постоянного тока — электрическая машина, машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
Простейший двигатель , является машиной постоянного тока, состоит из одного постоянного магнита на статоре, из одного электромагнита с явно выраженными полюсами на роторе (двухполюсного ротора с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой из двух частей), щёточноколлекторного узла с двумя пластинами и двумя щётками.
Достоинства:
-
простота устройства и управления;
-
практически линейные механическая и регулировочная характеристики двигателя;
-
легко регулировать частоту вращения;
-
хорошие пусковые свойства (большой пусковой момент).
Недостатки :
-
дороговизна изготовления;
-
необходимость профилактического обслуживания коллекторно-щёточных узлов;
-
ограниченный срок службы из-за износа коллектора.
-
Рези́стор (от лат. resisto — сопротивляюсь), — пассивный элемент электрической цепи, в идеале характеризуемый только сопротивлением электрическому току, то есть для идеального резистора в любой момент времени должен выполняться закон Ома: мгновенное значение напряжения на резисторе пропорционально току проходящему через него
.
-
Электрическая проводимость (электропроводность, проводимость) — это физическая величина, обратная электрическому сопротивлению. В СИ единицей электрической проводимости является сименс
-
1) Закон ома для участка цепи
где U - напряжение на концах участка цепи, R - сопротивление участка цепи. (сам проводник тоже можно считать участком цепи) Для каждого проводника существует своя определенная вольт-амперная характеристика.
2) Базовые принципы действия трансформатора
Схематическое устройство трансформатора. 1 — первичная обмотка, 2 — вторичная
Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
-
Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
-
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)
На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе, сдвинутый по фазе, при синусоидальном токе, на 90° по отношению к току в первичной обмотке. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.
В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.
1) Закон Ома — это физический закон, определяющий связь между напряжением, силой тока и сопротивлением проводника в электрической цепи. Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома.
Закон Ома гласит:
|
Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка. |
|
И записывается формулой:
|
|
|
Где: I — сила тока (А), U — напряжение (В), R — сопротивление (Ом).
2) Звезда
Треугольник
1) Электрическая ёмкость — характеристика проводника, мера его способности накапливать электрический заряд. В теории электрических цепей ёмкостью называют взаимную ёмкость между двумя проводниками; параметр ёмкостного элемента электрической схемы, представленного в виде двухполюсника. Такая ёмкость определяется как отношение величины электрического заряда к разности потенциалов между этими проводниками.
В системе СИ ёмкость измеряется в фарадах.
В математической форме данное определение имеет вид
где
Q
— заряд, U
— потенциал проводника.
2) Активная мощность
Среднее
за период Т
значение мгновенной мощности называется
активной мощностью:
.
В цепях однофазного синусоидального
тока
,
где U
и I
— действующие
значения напряжения и тока, φ
— угол
сдвига фаз между ними.
Реактивная мощность
Реактивная
мощность — величина, характеризующая
нагрузки, создаваемые в электротехнических
устройствах колебаниями энергии
электромагнитного поля в цепи переменного
тока, равна произведению действующих
значений напряжения U
и тока I,
умноженному на синус угла сдвига фаз φ
между ними: Q
= UI sin φ (если
ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз
считается положительным, если опережает
— отрицательным). Единица реактивной
мощности — вольт-ампер реактивный (var,
вар).
Реактивная мощность связана с полной
мощностью S
и активной мощностью Р
соотношением: