Elektrisk strøm Forelesningsplan 1. Konseptet ledningsstrøm. Strømvektor og strømstyrke. 2. Differensiell form for Ohms lov. 3. Seriell og parallellkobling av ledere. 4. Årsaken til utseendet til et elektrisk felt i en leder, den fysiske betydningen av begrepet ytre krefter. 5. Utledning av Ohms lov for hele kretsen. 6. Kirchhoffs første og andre regler. 7. Kontaktpotensialforskjell. Termoelektriske fenomener. 8. Elektrisk strøm i ulike miljøer. 9. Strøm i væsker. Elektrolyse. Faradays lover.
1. Konseptet ledningsstrøm. Strømvektor og strømstyrke Elektrisk strøm er den ordnede bevegelsen av elektriske ladninger. Strømbærere kan være elektroner, ioner og ladede partikler. Hvis det dannes et elektrisk felt i en leder, vil frie elektriske ladninger i den begynne å bevege seg - en strøm oppstår, kalt ledningsstrøm. Hvis et ladet legeme beveger seg i rommet, kalles strømmen konveksjon.
Strømretningen tas vanligvis for å være bevegelsesretningen til positive ladninger. For forekomst og eksistens av strøm er det nødvendig: 1. tilstedeværelsen av gratis ladede partikler; 2.tilstedeværelse av et elektrisk felt i lederen. Hovedkarakteristikken til strømmen er strømstyrken, som er lik mengden ladning som passerer gjennom tverrsnittet til lederen på 1 sekund. Hvor q er kostnadsbeløpet; t – ladetransporttid; Strømstyrke er en skalar størrelse. I q t I [ ] A Cl s
Den elektriske strømmen over overflaten til en leder kan fordeles ujevnt, så i noen tilfeller brukes konseptet strømtetthet j. Den gjennomsnittlige strømtettheten er lik forholdet mellom strømstyrken og tverrsnittsarealet til lederen. I S I S dI dS j j lim S 0 A m 2 er der endringen i strømmen j; S – endring i areal.
Nåværende tetthet
2. Differensialform av Ohms lov I 1826 fastslo den tyske fysikeren Ohm eksperimentelt at strømstyrken J i en leder er direkte proporsjonal med spenningen U mellom endene der k er en proporsjonalitetskoeffisient kalt elektrisk ledningsevne eller I Uk [k] ] = [Sm] (Siemens). ledningsevne; Lederstørrelse. R Ohm 1 k kalles elektrisk motstand Ohms lov for en del av en elektrisk krets som ikke I inneholder en strømkilde U R
Vi uttrykker fra denne formelen R B R U I A Ohm Elektrisk motstand avhenger av lederens form, størrelse og substans. Motstanden til en leder er direkte proporsjonal med dens lengde l og omvendt proporsjonal med tverrsnittsarealet S R l S Hvor karakteriserer materialet som lederen er laget av og kalles lederens resistivitet.
La oss uttrykke : SR l mOhm 2 m mOhm Lederens motstand avhenger av temperaturen. Med økende temperatur øker motstanden Hvor R0 er motstanden til lederen ved 0С; t – temperatur; – temperaturkoeffisient for motstand RR 1(0 t) (for metall 0,04 grader1). Formelen er også gyldig for resistivitet, hvor 0 er resistiviteten til lederen ved 0С. 1(0 t)
Ved lave temperaturer (<8К) сопротивление некоторых металлов (алюминий, свинец, цинк и др.) скачкообразно уменьшается до нуля: металл становится абсолютным проводником. Это явление называется сверхпроводимостью. Подставим US l I U l S
La oss omorganisere vilkårene til uttrykket I S U 1 l Hvor I/S=j – strømtetthet; 1/= – spesifikk ledningsevne til lederstoffet; U/l=E – elektrisk feltstyrke i lederen. i E Ohms lov i differensialform.
Ohms lov for en homogen del av en kjede. Differensiell form for Ohms lov. 1 E r E j r j j dS d j dS l I E d E dS
3. Seriell og parallell tilkobling av ledere Seriell tilkobling av ledere R1 R2 R3 I=const (i henhold til loven om bevaring av ladning); U=U1+U2 Rtot=R1+R2+R3 Rtot=Ri R=N*R1 (For N identiske ledere)
Parallellkobling av ledere R1 R2 R3 U=konst I=I1+I2+I3 U1=U2=U 1 R 2 1 R 1 R 1 R R 1 N For N identiske ledere
4. Årsaken til utseendet av elektrisk strøm i lederen. Den fysiske betydningen av begrepet eksterne krefter For å opprettholde en konstant strøm i en krets, er det nødvendig å skille positive og negative ladninger i strømkilden; for dette må krefter av ikke-elektrisk opprinnelse, kalt eksterne krefter, virke på gratis kostnader. På grunn av feltet som skapes av ytre krefter, beveger elektriske ladninger seg inne i strømkilden mot kreftene til det elektrostatiske feltet.
På grunn av dette opprettholdes en potensialforskjell ved endene av den eksterne kretsen og en konstant elektrisk strøm flyter gjennom kretsen. Ytre krefter forårsaker separasjon av ulik ladning og opprettholder en potensiell forskjell i endene av lederen. Et ekstra elektrisk felt av ytre krefter i en leder skapes av strømkilder (galvaniske celler, batterier, elektriske generatorer).
EMF av en strømkilde Den fysiske mengden som er lik arbeidet til eksterne krefter for å flytte en enkelt positiv ladning mellom polene til kilden kalles den elektromotoriske kraften til strømkilden (EMF). q 1 E А st q E A st
Ohms lov for en inhomogen del av kjeden A 12 A 12 A A q 1 q E 12 1 2 2 1 A q A 1 2 12 2 12 U A 12 q U 1 2 E
5. Utledning av Ohms lov for en lukket elektrisk krets La en lukket elektrisk krets bestå av en strømkilde med , med indre motstand r og en ekstern del med motstand R. R er ekstern motstand; r – indre motstand. U ` A q U 1 hvor er spenningen over den eksterne 2 motstanden; A – arbeid med å flytte ladning q inne i strømkilden, dvs. arbeid med intern motstand.
Siden A U IUR , så Ir rt, omskriver vi uttrykket for : A ` I 2 IR Ir q It , IR I 2 rt It Siden i henhold til Ohms lov for en lukket elektrisk krets ( =IR) IR og Ir – spenningsfall på de eksterne og interne delene av kretsen,
Da er I rR Ohms lov for en lukket elektrisk krets I en lukket elektrisk krets er den elektromotoriske kraften til strømkilden lik summen av spenningsfallet i alle deler av kretsen.
6. Kirchhoffs første og andre regel Den første Kirchhoff-regelen er betingelsen for konstant strøm i kretsen. Den algebraiske summen av strømstyrken i forgreningsnoden er lik null n 0 iI hvor n er antall ledere; i 1 Ii – strømmer i ledere. Strømmer som nærmer seg noden anses som positive, og strømmer som forlater noden anses som negative. For node A vil den første Kirchhoff-regelen bli skrevet: I 1 I 2 I 03
Kirchhoffs første regel En node i en elektrisk krets er punktet der minst tre ledere konvergerer. Summen av strømmene som konvergerer ved en node er lik null - Kirchhoffs første regel. I 4 0 0 Kirchhoffs første regel er en konsekvens av loven om bevaring av ladning - elektrisk ladning kan ikke akkumuleres i en node. I 1 I 2 I 3 I i N i 1
Kirchhoffs andre regel Kirchhoffs andre regel er en konsekvens av loven om bevaring av energi. I enhver lukket krets i en forgrenet elektrisk krets er den algebraiske summen Ii av motstanden Ri til de tilsvarende seksjonene av denne kretsen lik summen av emk som brukes i den i n i 1 i RI i i n i 1
Kirchhoffs andre regel
For å lage en ligning, må du velge kryssretningen (med eller mot klokken). Alle strømmer som faller sammen i retning med kretsbypass anses som positive. EMF av strømkilder anses som positiv hvis de skaper en strøm rettet mot å omgå kretsen. Så for eksempel Kirchhoffs regel for del I, II, III. I I1r1 + I1R1 + I2r2 + I2R2 = – 1 – 2 II –I2r2 – I2R2 + I3r3 + I3R3 = 2 + 3 III I1r1 + I1R1 + I3r3 + I3R3 = – 1 + 3 Basert på disse ligningene beregnes kretsene.
7. Kontaktpotensialforskjell. Termoelektriske fenomener Elektroner, som har størst kinetisk energi, kan fly ut av metallet og inn i det omkringliggende rommet. Som et resultat av emisjonen av elektroner dannes det en "elektronsky". Det er en dynamisk likevekt mellom elektrongassen i metallet og "elektronskyen". Arbeidsfunksjonen til et elektron er arbeidet som må gjøres for å fjerne et elektron fra et metall inn i luftløst rom. Metallets overflate er et elektrisk dobbeltlag, som en veldig tynn kondensator.
Potensialforskjellen mellom platene til kondensatoren avhenger av elektronets arbeidsfunksjon. А e Hvor e er elektronladningen; – kontaktpotensialforskjell mellom metallet og miljøet; A – arbeidsfunksjon (elektronvolt – EV). Arbeidsfunksjonen avhenger av metallets kjemiske natur og overflatens tilstand (forurensning, fuktighet).
Voltas lover: 1. Når to ledere laget av forskjellige metaller kobles sammen, oppstår det en kontaktpotensialforskjell mellom dem, som kun avhenger av kjemisk sammensetning og temperatur. 2. Potensialforskjellen mellom endene av en krets bestående av metallledere koblet i serie ved samme temperatur er ikke avhengig av den kjemiske sammensetningen til mellomlederne. Den er lik kontaktpotensialforskjellen som oppstår når de ytterste lederne kobles direkte.
Betrakt en lukket krets som består av to metallledere 1 og 2. Emf påført denne kretsen er lik den algebraiske summen av alle potensielle hopp. (Hvis temperaturene i lagene er like, så =0. Hvis temperaturene i lagene er forskjellige, for eksempel (TTT 1 a 2 b 2 a) 1 b ) så a b a Hvor er en konstant, som karakteriserer egenskapene til TT-kontakt mellom to metaller. T (a T b ) b I dette tilfellet oppstår en termoelektromotorisk kraft i den lukkede kretsen, direkte proporsjonal med temperaturforskjellen til begge lag.
Termoelektriske fenomener i metaller er mye brukt for å måle temperatur. Til dette brukes termoelementer eller termoelementer, som er to ledninger laget av forskjellige metaller og legeringer. Endene av disse ledningene er loddet. Det ene krysset plasseres i et medium hvis temperatur T1 må måles, og det andre krysset plasseres i et medium med konstant kjent temperatur. Termoelementer har en rekke fordeler i forhold til konvensjonelle termometre: de lar deg måle temperaturer i et bredt område fra titusenvis til tusenvis av grader av den absolutte skalaen.
Gasser under normale forhold er dielektrikum R=>∞, bestående av elektrisk nøytrale atomer og molekyler. Når gasser ioniseres, oppstår elektriske strømbærere (positive ladninger). Elektrisk strøm i gasser kalles gassutladning. For å utføre en gassutladning må det være et elektrisk eller magnetisk felt til røret med ionisert gass.
Gassionisering er oppløsningen av et nøytralt atom til et positivt ion og et elektron under påvirkning av en ionisator (ytre påvirkninger - sterk oppvarming, ultrafiolett og røntgenstråler, radioaktiv stråling, bombardement av gassatomer (molekyler) av raske elektroner eller ioner ). elektronionatom nøytralt
Et mål på ioniseringsprosessen er ioniseringsintensiteten, målt ved antall par med motsatt ladede partikler som vises i en enhetsvolum av gass i løpet av en tidsenhet. Slagionisering er separasjon av ett eller flere elektroner fra et atom (molekyl), forårsaket av kollisjon av elektroner eller ioner akselerert av et elektrisk felt i en utladning med atomer eller molekyler i en gass.
Rekombinasjon er sammenføyningen av et elektron med et ion for å danne et nøytralt atom. Hvis virkningen av ionisatoren stopper, blir gassen igjen dialektisk. elektronion
1. Ikke-selvbærende gassutslipp er et utslipp som kun eksisterer under påvirkning av eksterne ionisatorer. Strømspenningsegenskaper for en gassutladning: ettersom U øker, øker antallet ladede partikler som når elektroden og strømmen øker til I = Ik, hvor alle ladede partikler når elektrodene. I dette tilfellet, U=Uк I n Ne 0 metningsstrøm Hvor e er den elementære ladningen; NO er det maksimale antallet par monovalente ioner som dannes i volumet av gass på 1 s.
2. Selvopprettholdende gassutslipp – et utslipp i en gass som vedvarer etter at den eksterne ionisatoren slutter å fungere. Opprettholdt og utviklet på grunn av slagionisering. En ikke-selvbærende gassutladning blir uavhengig ved Uз – tenningsspenning. Prosessen med en slik overgang kalles elektrisk nedbrytning av gassen. Det er:
Koronautslipp - skjer ved høyt trykk og i et sterkt inhomogent felt med stor krumning av overflaten, brukt ved desinfeksjon av landbruksfrø. Glødeutladning - skjer ved lavt trykk, brukt i gass-lysrør, gasslasere. Gnistutladning - ved P = Ratm og ved store elektriske felt, lynnedslag (strømmer opp til flere tusen ampere, lengde - flere kilometer). E Bueutladning - skjer mellom tettliggende elektroder, (T=3000 °C - ved atmosfærisk trykk. Brukes som lyskilde i kraftige spotlights, i projeksjonsutstyr.
Plasma er en spesiell aggregeringstilstand av et stoff, preget av en høy grad av ionisering av partiklene. Plasma er delt inn i: – svakt ionisert ( – brøkdeler av en prosent – øvre lag av atmosfæren, ionosfære); – delvis ionisert (flere %); – fullstendig ionisert (sol, varme stjerner, noen interstellare skyer). Kunstig skapt plasma brukes i gassutladningslamper og plasmakilder elektrisk energi, magnetodynamiske generatorer.
I faste stoffer interagerer et elektron ikke bare med sitt eget atom, men også med andre atomer i krystallgitteret, og energinivåene til atomene splittes for å danne et energibånd. Energien til disse elektronene kan finnes innenfor skyggelagte områder kalt tillatte energibånd. Diskrete nivåer er atskilt av områder med forbudte energiverdier - forbudte soner (deres bredde er i samsvar med bredden på de forbudte sonene). Forskjellene i de elektriske egenskapene til ulike typer faste stoffer forklares av: 1) bredden på energigapene; 2) forskjellig fylling av tillatte energibånd med elektroner
Mange væsker leder elektrisitet svært dårlig (destillert vann, glyserin, parafin, etc.). Vandige løsninger av salter, syrer og alkalier leder elektrisitet godt. Elektrolyse er passasje av strøm gjennom en væske, som forårsaker frigjøring av stoffer som utgjør elektrolytten på elektrodene. Elektrolytter er stoffer med ionisk ledningsevne. Ioneledningsevne er den ordnede bevegelsen av ioner under påvirkning av et elektrisk felt. Ioner er atomer eller molekyler som har mistet eller fått ett eller flere elektroner. Positive ioner er kationer, negative ioner er anioner.
Et elektrisk felt skapes i en væske av elektroder (“+” – anode, “–” – katode). Positive ioner (kationer) beveger seg mot katoden, negative ioner beveger seg mot anoden. Utseendet til ioner i elektrolytter forklares av elektrisk dissosiasjon - desintegreringen av molekyler av et løselig stoff til positive og negative ioner som et resultat av interaksjon med løsningsmidlet (Na+Cl; H+Cl; K+I...) . Dissosiasjonsgraden α er antall molekyler n0 dissosiert til ioner til det totale antallet molekyler n0 Ved termisk bevegelse av ioner skjer også den omvendte prosessen med gjenforening av ioner, kalt rekombinasjon. n 0 n 0
Innhold i forelesningen Formaliteter
Kursoversikt
Introduksjon til teoretisk elektroteknikk:
TÅ er ikke vanskelig!
Grunnleggende definisjoner
Ohms og Kirchhoffs lover
Klassifisering av elektriske kretser
Korte konklusjoner
2
Formaliteter
Foreleser:Degtyarev Sergey Andreevich
Avsluttende eksamen:
Eksamen
Klasser:
Forelesninger
Øv (en vurdering er satt sammen basert på resultatene)
Rapportering i løpet av semesteret:
Karakteren leveres til dekanatet 3 ganger per semester
(i oktober, i november, ved slutten av semesteret)
Mangler to eller flere klasser på rad - notat til dekanatet
Lekser skal leveres til neste praktiske leksjon
3
Formaliteter (fortsettelse)
Typer mellomkontroll:Selvstendig arbeid - vanligvis mulig
bruke notater, studieveiledninger osv.
Tester – 3 oppgaver per semester; det er forbudt
ikke bruk referansemateriale;
uskrevne prøver avlegges til eksamen
Lekser - tildeles ved hver
praktisk leksjon, må bestås
neste praktiske leksjon
4
Vurdering
Hovedindikatorer for beregning av ratingGjennomsnittlig poengsum
Gjennomføringsprosent læreplan(prosent
fullført arbeid – innenlands, uavhengig,
kontroll)
Vurdering = (gjennomsnittlig poengsum) x (prosent av fullføring)
Deltakelse
Vurdering kan påvirke eksamensresultatet
vurdering i kontroversielle saker
5
Bibliografi
Hovedlitteratur:Ytterligere
litteratur:
6
Grunnleggende om teoretisk elektroteknikk: Opplæringen/ Yu. A.
Bychkov, V. M. Zolotnitsky, E. P. Chernyshev, A. N. Belyanin - St. Petersburg:
Forlag "Lan", 2009.
Samling av problemer om det grunnleggende i teoretisk elektroteknikk:
Lærebok / Under. utg. Yu. A. Bychkova, V. M. Zolotnitsky,
E.P. Chernysheva, A.N. Belyanina, E.B. Solovyova. - St. Petersburg:
Forlag "Lan", 2011.
Fundamentals of Circuit Theory: Laboratorieverksted om
teoretisk elektroteknikk / Red. Yu. A. Bychkova, E.B.
Solovyova, E.P. Chernysheva. St. Petersburg: Forlaget ved St. Petersburg Electrotechnical University "LETI",
2012.
Handbook of Fundamentals of Theoretical Electrical Engineering: Educational
godtgjørelse / Under. utg. Yu. A. Bychkova, V. M. Zolotnitsky, E. B.
Solovyova, E.P. Chernysheva. – St. Petersburg: Lan Publishing House, 2012.
Savelyev I.V. Kurs i generell fysikk. Bok 2. Strøm og
magnetisme
Beletsky A.F. Teori om lineære elektriske kretser
K. Tietze, U. Schenk Halvlederkretsteknologi
Horowitz P., Hill W. - The Art of Circuit Design
MIT Open Course 6.002 OCW – http://ocw.mit.edu
Kursoversikt
Hovedtemaer for kurset om teoretiske grunnlag for elektroteknikk (1semester):
Beregning av resistive elektriske kretser (kretsdesign)
Beregning av lineære dynamiske kretser (kretsdesign, teori
ledelse)
Numeriske beregningsmetoder (databehandling
signaler)
Beregning av lineære dynamiske kretsløp med sinusformet
påvirkninger (kretser, strømforsyningskretser)
Operatørmetode for beregning av kretser - Laplace-transformasjon
(kontrollteori)
Frekvensegenskaper (radioutstyr, lydutstyr, TV)
Beregning av trefasekretser (strømforsyningskretser)
Induktivt koblede kretser (transformatorteknologi,
strømforsyningsdiagrammer)
7
Kursoversikt
Hovedtemaer for kurset om teoretiske grunnlag for elektroteknikk(2. semester):
Spektralmetoder for beregning av kretser (radioteknikk,
TV, audiovisuelt utstyr)
Aktive kretser og operasjonsforsterkere
(krets, digital teknologi)
Lange linjer – kretser med distribuerte parametere
(mikrobølgeenheter og antenner)
Diskrete systemer ( digital behandling signaler,
datasyn, digitale enheter og
mikroprosessorer, systemer på en brikke, medisinsk
teknikk)
Ikke-lineære systemer (kretsløp, audiovisuelle
teknologi, radioteknikk)
8
Eksempel
GlødelampeOppgave: å simulere oppførselen til en glødelampe i
elektrisk krets
*bildekilde: http://jeromeabel.net
9
Eksempel (fortsettelse)
Koble lampen til en spenningskilde*bildekilder: http://jeromeabel.net, https://openclipart.org
10
Eksempel (fortsettelse)
MålKonstruer en objektmodell egnet for
forutsi oppførselen med tilstrekkelig nøyaktighet
Midler for å nå målet:
Vurder kun eiendommer som er interessante for oss og
objektparametere (abstraksjon)
Bruk de enkleste metodene, nøyaktighet
som fortsatt er nok til å løse problemet (forenkling
og idealisering)
Bruk kjent matematiske metoder Til
bygge og bruke modellen
11
Eksempel (fortsettelse)
Hvor mye strøm vil strømme gjennom lyspæren?Hvor lenge vil lyspæren vare på ett batteri?
Hvilket tverrsnitt skal jeg velge for at ledningene skal kobles til? Koreneva D.A. Elektroteknikk (fra elektro... og ingeniørfag)
- gren av vitenskap og teknologi knyttet til
bruk av elektrisk og magnetisk
fenomener for energiomdannelse,
innhenting og endring av kjemikalier
sammensetning av stoffer, produksjon og prosessering
materialer, informasjonsoverføring,
som dekker spørsmål om mottak,
konvertering og bruk
elektrisk energi i praksis
menneskelig aktivitet.
Historisk referanse.
Fremveksten av elektrisitetforut for en lang periode
akkumulering av kunnskap om elektrisitet. Total
For 200 år siden begynte de første eksperimentene
praktiske anvendelser av elektrisitet, og
nå er det vanskelig å forestille seg minst én
industri som ikke brukes
Elektrisk energi.
Det er vi stolte av i utviklingen
elektroingeniører ga uvurderlige bidrag
Russiske forskere. Arbeidet deres har alltid vært det
original, nært knyttet til praksis
og hadde verdensomspennende betydning. Historisk referanse.
1711-1765
Tilbake i 1753 vår
strålende landsmann akademiker Mikhail
Vasilievich Lomonosov
i talen «Et ord om fenomener»
luft, som stammer fra elektrisk kraft,"
talt inn
Petersburg ved handlingen
Vitenskapsakademiet, skissert
mine observasjoner vedr
atmosfærisk elektrisitet og laget en serie
teoretisk og
praktiske konklusjoner. Historisk referanse.
I min forskning
M. V. Lomonosov åpnet
fysisk natur av atmosfærisk elektrisitet, indikerte muligheten
beskyttelse mot skade
lyn ved hjelp av en lynavleder, var den første som uttrykte ideen om den elektromagnetiske naturen til den nordlige
utstråling osv. Historisk referanse.
1711-1753
Russisk akademiker jobbet sammen med M.V. Lomonosov
Georg Wilhelm Richmann. Han
begynte sin forskning i
elektrisitetsfeltet i 1745
d. Kreditten tilhører ham
opprettelse av den første elektriske enheten - den "elektriske pekeren", som tillot
produsere kvantitative
elektrisitetsmålinger. Dette
enheten ble brukt til
studerer
atmosfærisk
elektrisk
fenomener. Historisk referanse.
Russisk vitenskapsmann akademiker
F. W. Apinus i 1759
uttrykte ideen om en forbindelse
elektrisk og magnetisk
fenomener. Blant hans
oppfinnelser inkluderer
elektrofor (enkleste
enhet for mottak
elektrisitet) og
kondensator.
1724-1802Historisk referanse.
1761-1834
Avhenger av Vitenskapelig forskning M.V. Lomonosova,
G.V. Richman, F.U. Epinus og
andre forskere, akademiker
Vasily Vladimirovich
Petrov gjorde det viktigste
funn innen praktiske anvendelser av elektrisitet. Han bygde en av
sin tids største galvaniske batterier og med
med hennes hjelp en rekke
fremragende forskning. Historisk referanse.
I 1802 V.V. Petrov
mottatt for første gang i verden
elektrisk lysbue.
V.V. Petrov kom opp med ideen om å bruke
elektrisk lysbue for
belysning. Han skrev,
hva med hjelpen
åpen for dem
elektrisk lysbue
"mørk fred er ganske
være tydelig opplyst
Kan være". Historisk referanse.
V.V. Petrov først inn
lysbueflammen smeltet
metaller, sveiset
metallbiter. Dette
bredt brukt
over hele verden og i
våre dager. Historisk referanse.
V.V. Petrov for første gang
påført isolasjon
metall
konduktører. Han
forsket spesielt
gløden av kropper, så
kalt
luminescens. Historisk referanse.
Hans arbeid på
generere elektrisitet gjennom friksjon
forskning
elektrisk
fenomener i gasser
og mange andre.
I TOE-laboratoriet Historisk referanse.
Samtidens V.V.
Petrova var berømt
Den russiske vitenskapsmannen Pavel
Lvovich Shilling. I 1812
P. L. Schilling søkte
elektrisitet til å eksplodere
undervannsminer Vår
Motherland kom først
landet han ble i
praktisk brukt
elektromagnetisk telegraf,
oppfunnet
P. L. Schilling i 1832
1786-1837Historisk referanse.
1804-1865
1801-1874
Spesielt bemerkelsesverdig er de russiske akademikerne Boris
Semenovich Jacobi og Emilia Khristianovich
Lenza. Funnene deres er fortsatt mye brukt i dag
innen ulike grener av elektroteknikk. Historisk referanse.
B. S. Jacobi skapte den første elektriske
motor. For mer enn 170 år siden (i september 1838)
En båt med 14 passasjerer passerte Neva mot strømmen. I dette
båten var utstyrt med en elektrisk motor designet
B.S. Jacobi
sammen med
E.H. Lentz. Historisk referanse.
Galvanisering
B.S. Jacobi oppdaget i 1838
galvanoplastikk og galvanostegi - begynnelsen på praktisk
hvem bruken av kjemikalier
virkning av elektrisk strøm; opprettet den første direktetrykkende telegrafen
apparat (1850), foreslått
underjordisk isolasjonsmetode
ledninger, oppfant reostaten og
mye
annen. Historisk referanse.
Den bredeste
er kjente
verk av E. H. Lenz på
elektromagnetisme. Han
formulerte en regel
tillate å bestemme
retning
indusert strøm inn
dirigent (Lenz sin regel).
E. H. Lenz, uansett
Engelsk fysiker Joule
oppdaget termisk virkning
gjeldende (Joule-Lenz-loven). Historisk referanse.
B. S. Jacobi og E. H. Lenz regnes som grunnleggerne av teorien om elektriske maskiner. De eier
del av en så fantastisk oppdagelse som fenomenet
"reversibilitet
maskiner", dvs.
evnen
generator
å jobbe i
kvalitet
elektrisk motor,
og vice versa. Historisk referanse.
(1847-1894)
Talentfull oppfinner
Pavel Nikolaevich
Yablochkov ved hjelp av en bue
Petrova, ga verden den første
elektrisk lys - "stearinlys"
Yablochkova." Han er den første
forsto fordelene
AC, og gjerne
sette det i praksis. P.N.
Yablochkov designet og
praktisk brukt
transformatorer. Historisk referanse.
Talentfull oppfinner
Pavel Nikolaevich Yablochkov
ved hjelp av Petrovs bue, ga
verdens første elektriske
lys - "Yablochkovs stearinlys".
Han var den første som forsto
fordelene med variabel
gjeldende, og dristig introduserte ham for
øve på. P. N. Yablochkov
designet og
praktisk brukt
transformatorer. Historisk referanse.
(1847-1923)
Arbeidet til P. N. Yablochkov ble videreført av oppfinneren-landsmannen Alexander Nikolaevich
Lodygin. I 1873 skaper han
en elektrisk glødelampe med karbonfilament, og i 1890 -
lampe med metallgjenge.
A. N. Lodygin "den første
Jeg tok glødelampen ut av det fysiske kontoret og ut på gaten.» Historisk referanse.
(1839-1896)
Den største russiske vitenskapsmannen
Alexander Grigorievich
Stoletov i detalj
utforsket magnetisk
fenomener og oppdaget en serie
lover brukt i
beregning av elektrisk
biler Når man forsker
solcelleanlegg
skapte effekten
fotoceller. Historisk referanse.
Nesten samtidig med P.N.
Yablochkov original
transformator design
foreslått av den russiske selvlærte fysikeren Ivan Filippovich
Usagin. Demonstrasjon
transformatorer Usagina på
industriutstilling i 1882
i Moskva forårsaket et «høyt og
enstemmig godkjenning."
(1855-1919)Historisk referanse.
Fysiker Nikolay
Alekseevich Umov bestemte seg
(i 1874) den vanskeligste
teoriproblem
elektrisitet er et problem
elektrisk bevegelse
energi.
(1846-1915)Historisk referanse.
Militær elektrisk ingeniør Fedor Apollonovich
Pirotsky foreslo å bruke vannstrøm til
skaffe strøm,
(1845-1898)
og også produsert
mange eksperimenter på
elektrisk overføring
energi for store
avstander. Historisk referanse.
I 1874 gjennomførte han praktisk talt
elektrisk kraftoverføring
ca 6 hestekrefter per distanse
opptil 1 km. F.A.
Pirotsky
skapte den første i verden
elektrisk trikk og
gjennomført vellykket
erfaring med bruk
denne trikken for
bevegelse.
22. august 1880 kl 14 på Peski i St. Petersburg. Historisk referanse.
Forsker på problemstillinger
overføring av elektrisitet til
jobbet lange avstander
Dmitry Aleksandrovich
Lachinov. Han forsket også dypt på spørsmålene om parallell
inkludering av lamper i kretsen av en
generator
D. A. Lachinov oppfant enheten
for effektmåling
elektriske motorer, introduserte en rekke
betydelige endringer i
utforming av lyskastere mv.
(1842-1902)Historisk referanse.
(1862-1919).
Skaperen av det første trefasegenet
rator, motor og transformato
ra var en innovativ ingeniør Mikhail
Osipovich Dolivo-Dobrovolsky. Takket være oppfinnelser
M. O. Dolivo-Dobrovolsky
overføring ble mulig
elektrisk energi for store
avstander med lave tap og,
dermed elektrifisering
enorme territorier. Han er den samme
opprettet enheter som f.eks
wattmåler, fasemåler, frekvensmåler. Historisk referanse.
Den største oppdagelsen i moderne tid var oppdagelsen
Alexander Stepanovich
Popova. Dette er en oppdagelse
markerte begynnelsen på en ny
elektroteknisk industri –
radioteknikk.
kringkasting, radiokommunikasjon,
TV, fjernkontroll,
radar, ville radionavigasjon være
umulig uten en strålende oppdagelse
A.S. Popova.
(1859-1906).Historisk referanse.
Vår tids største oppdagelse
var oppdagelsen av Alexander Stepanovich
Popova. Denne oppdagelsen markerte begynnelsen
ny gren av elektroteknikk -
radioteknikk.
kringkasting, radiokommunikasjon,
TV,
fjernkontroll,
radar,
radionavigasjon ville være
umulig uten geni
funn av A. S. Popov. Historisk referanse.
Russiske oppfinnere
Nikolai Nikolaevich Benardos og
Nikolai Gavrilovich Slavyanov
brukt en lysbue til sveising og
kutte metaller.
(1842-1905)
(1854-1897)Historisk referanse.
Veksten av den elektriske industrien ble tilrettelagt av den enestående blomstringen av innenlandsk og utenlandsk vitenskap. I stedet for ensomme forskere som utførte sitt vitenskapelige arbeid i semi-provisoriske laboratorier under tsarismen, så det ut til at forskere jobbet
i en rekke undersøkelser
institutter og akademier. Historisk referanse.
Den største triumfen
nasjonal vitenskap ble lansert
i 1954 den første i verden
industrikraftverk
.
ved atomkraftverket
.
nyttig energi
.
makt
.
5000 kW. Elektrisiteten er godt etablert
inn i livene våre. Ikke i dag
slike områder innen industri og landbruk,
.
der den ikke brukes.
ville vært elektrisk.
energi. Vi kan ikke
.
vi er trygge
.
eksistere uten
.
elektrisitet og
.
Hus. Alle elektriske apparater krever
kompetent håndtering. Deres
reparasjon, vedlikehold og
operasjon er ikke mulig
uten kunnskap om det grunnleggende innen elektroteknikk. Studerer
elektroteknikk umulig
uten slike grunnleggende
vitenskaper som matematikk og
fysikk. Vellykket
beherske teoretisk
grunnleggende elektroteknikk
vil gjøre læringen enklere
spesielle disipliner på
seniorkurs. Takk for din oppmerksomhet
komplekse systemer og nettverk":
Mikroprosessorer og
mikroprosessor
systemer;
Konstruksjon
datafasiliteter
Lærer-Ivanov Pavel
Vitalievich Elektroteknikk er med på å mestre fagene.
For spesialitet 230101 "Datamaskiner,
komplekse systemer og nettverk":
Perifer
enheter
Lærer - Sizova Olga
Alexandrovna Elektroteknikk er med på å mestre fagene.
For spesialitet 230101 "Datamaskiner,
komplekse systemer og nettverk":
Automatisk
design
digitale enheter;
Design
automatisert
kontrollsystemer;
Utvikling
instrumental
midler
Lærer-Fedorov Alexey
Aleksandrovich
utstyr":
Kontaktløs
elektrisk
enheter
Lærer - Butorin Alexander
Grigorievitsj Elektroteknikk er med på å mestre fagene. For spesialitet 140613 " Teknisk drift Og
elektrisk og elektromekanisk vedlikehold
utstyr":
Elektrisk
biler;
Elektrisk
utstyr;
Elektrisk
drivenhet.
Lærer - Andreeva Leonella
Germanovna Elektroteknikk er med på å mestre fagene. For spesialitet 140613 “Teknisk drift og
elektrisk og elektromekanisk vedlikehold
utstyr":
Strømforsyning
Automasjon
Lærer - Myasnikova Tatyana
Vyacheslavovna Elektroteknikk er med på å mestre fagene. For spesialitet 140613 “Teknisk drift og
elektrisk og elektromekanisk vedlikehold
utstyr":
Teknisk
utnyttelse
elektriske og
elektromekanisk utstyr;
Prøve
pålitelighet,
Justering av elektrisk og elektromekanisk
utstyr;
Lærer - Zakharov Andrey
Mikhailovich Elektroteknikk er med på å mestre fagene. For spesialitet 140613 “Teknisk drift og
elektrisk og elektromekanisk vedlikehold
utstyr":
Strukturell prosesseringsteknologi
enheter;
Kontroller enheter
Lærer - Svetlana Grigorieva
Valerievna
Innhold Begrepet elektrisk strøm Fysiske mengder Elektrisitetsfordeling Ohms lov IP grad IK grad
Konseptet med elektrisk strøm Elektrisk strøm er den rettede bevegelsen av elektrisk ladede partikler. Er det elektrisk strøm?
Konsept for elektrisk strøm Hvordan skape rettet bevegelse av ladede partikler? For å opprettholde elektrisk strøm i en leder er det nødvendig ekstern kilde energi, som alltid vil opprettholde en potensiell forskjell i endene av denne lederen. Slike energikilder er de såkalte kildene til elektrisk strøm, som har en viss elektromotorisk kraft (EMF), som skaper og opprettholder en potensialforskjell i endene av lederen i lang tid.
Begrepet elektrisk strøm Er bevegelse av ladede partikler mulig i alle stoffer? Leder Halvleder. Et dielektrikum er et legeme som inneholder en tilstrekkelig mengde frie elektriske ladninger inni som kan bevege seg under påvirkning av et elektrisk felt; det er et legeme som ikke inneholder gratis elektriske ladninger inni. I isolatorer er elektrisk strøm ikke mulig: metaller, løsninger av salter og syrer, våt jord, kropper av mennesker og dyr, glass, plast, gummi, papp, luft er et materiale som leder strøm, bare under visse forhold er silisium og legeringer basert på det
Begrepet elektrisk strøm Likestrøm (DC) Likestrøm er en elektrisk strøm som ikke endrer retning over tid. Kilder til likestrøm er galvaniske celler, batterier og likestrømsgeneratorer. Vekselstrøm (AC) En vekselstrøm er en elektrisk strøm hvis størrelse og retning endres over tid. Anvendelsesområdet for vekselstrøm er mye bredere enn det for likestrøm. Dette er fordi AC-spenningen enkelt kan senkes eller heves ved hjelp av en transformator, innenfor nesten alle rekkevidder. Vekselstrøm er lettere å transportere over lange avstander.
Fysiske mengder Spenning Strøm Motstand Frekvens Aktiv effekt Reaktiv effekt Tilsynelatende effekt
Spenning (U) mellom to punkter er potensialforskjellen på forskjellige punkter i en elektrisk krets, noe som forårsaker tilstedeværelsen av elektrisk strøm i den. Måleenhet - Volt (V) 1 V = 1 J/C
Strømstyrke (I) er en verdi lik forholdet mellom ladningen q som passerer gjennom tverrsnittet av lederen og tidsperioden t hvor strømmen gikk. Måleenhet: Ampere (A)
Motstand (R) er en fysisk størrelse som karakteriserer egenskapene til en leder for å forhindre passasje av elektrisk strøm og er lik forholdet mellom spenningen ved endene av lederen og strømmen som flyter gjennom den. Måleenhet - Ohm (Ohm)
Frekvens (f) – bestemmer antall strømsvingninger per sekund. Måleenhet - Hertz (Hz) 50 Hz
Kraft Elektrisk kraft er en fysisk størrelse som karakteriserer overføringshastigheten eller konverteringen av elektrisk energi. W VAR VA Q = U ∙ I ∙ sin φ P = U ∙ I ∙ cos φ S=U ∙ I
Elektrisitetsfordeling Linjespenning (U l) er spenningen mellom to fasetråder (380 V) Fasespenning (Uf) er spenningen mellom nøytralledningen og en av fasetrådene (220 V)
Ohms lov: En fysisk lov som definerer forholdet mellom den elektromotoriske kraften til en kilde eller spenning med strømmen og motstanden til en leder. Eksperimentelt etablert i 1826, og oppkalt etter oppdageren Georg Ohm. Essensen av loven er enkel: strømmen som genereres av spenningen er omvendt proporsjonal med motstanden den må overvinne, og er direkte proporsjonal med genereringsspenningen. Formel Ohms lov for en del av en kjede: I= U R
Et diagram som hjelper deg å huske Ohms lov. Du må lukke ønsket verdi, og to andre symboler vil gi formelen for å beregne den. Ohms lov
IP og IK IP beskyttelsesgrad, bestående av to bokstaver etterfulgt av to tall. IP-koden angir graden av beskyttelse mot kontakt med strømførende deler, inntrengning av fremmede faste stoffer og væsker. IK-beskyttelsesnivået består av to bokstaver etterfulgt av to tall. IK-koden angir graden av beskyttelse mot eksternt mekanisk støt.
IP-klassifisering 1. Beskyttelse mot penetrering av faste legemer større enn 50 mm (eksempel: utilsiktet kontakt med hånd) 2. Beskyttelse mot penetrering av faste legemer større enn 12 mm (eksempel: kontakt med fingre) 3. Beskyttelse mot penetrering av solide legemer større enn 2,5 mm (eksempel: kontakt med verktøy, ledninger) 4. Beskyttelse mot inntrengning av faste kropper større enn 1 mm (eksempel: kontakt med små verktøy, tynne ledninger) 5. Beskyttelse mot inntrengning av støv (ufarlig belegg) 6. Helt støvtett0. Ingen beskyttelse
IP-grad 1. Beskyttelse mot vertikalt fallende vanndråper (kondens) 2. Beskyttelse mot vanndråper som faller i en vertikal vinkel på opptil 15° 3. Beskyttelse mot vannsprøyting i en vertikal vinkel på opptil 60° 4. Beskyttelse mot sprøyting av vann fra hvilken som helst side 5. Beskyttelse mot vannstråler med lavt trykk fra alle retninger 6. Beskyttelse mot kraftige vannstråler og bølger 7. Beskyttelse mot væskeinntrengning ved midlertidig nedsenking 8. Beskyttelse mot væskeinntrengning ved langvarig nedsenking under trykk 0. Ingen beskyttelse
Karakter IK 01 - Slagenergi 0,150 J 02 - Slagenergi 0,200 J 03 - Slagenergi 0,350 J 04 - Slagenergi 0,500 J 05 - Slagenergi 0,700 J 06 - Slagenergi 1,00 J 07 - Slagenergi 08,00 J 09 - Slagenergi 10.00 J 10 - Slagenergi 20.00 J
Beskrivelse av presentasjonen ved individuelle lysbilder:
1 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
2 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Elektrisk (elektromagnetisk) energi er en av energitypene menneskelig har til rådighet. Energi er et mål på ulike former for bevegelse av materie og overgangen av bevegelse av materie fra en type til en annen. Fordelene med elektrisk energi inkluderer: - relativ enkel produksjon, - muligheten for nesten øyeblikkelig overføring over store avstander, - enkle metoder for å konvertere til andre typer energi (mekanisk, kjemisk), - enkel kontroll av elektriske installasjoner, - høy effektiviteten til elektriske enheter.
3 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Elektroteknikkens forhistorie bør betraktes som perioden før 1600-tallet. I løpet av disse tidene ble noen elektriske (tiltrekning av støvpartikler til rav) og magnetiske fenomener (kompass i navigasjon) oppdaget, men arten av disse fenomenene forble ukjent. Det første stadiet i elektroteknikkens historie bør betraktes som 1600-tallet, da de første studiene innen elektriske og magnetiske fenomener dukket opp. Basert på disse studiene ble den første kilden til elektrisk strøm opprettet i 1799 av Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (italiensk) - "voltaisk søyle." Denne kilden kalles nå en galvanisk celle til ære for Luigi Galvani (italiensk), som ett år levde ikke for å se denne oppdagelsen, men som lege gjorde han mye for å oppnå denne oppdagelsen
4 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Den andre fasen av utviklingen av elektroteknikk. 1820 – Den magnetiske effekten av strøm ble oppdaget (Hans Christian Ørsted) (dansk) – dansk fysiker. 1821 - Loven om interaksjon av elektriske strømmer ble oppdaget (Andre-Marie Ampère) (fransk) - fransk fysiker. 1827 - Den grunnleggende loven for den elektriske kretsen ble oppdaget (Georg Simon Ohm) (tysk) - tysk fysiker. 1831 - Loven om elektromagnetisk induksjon ble oppdaget (Michael Faraday) (engelsk) - engelsk fysiker. 1832 - Fenomenet selvinduksjon ble oppdaget (Joseph Henry) (amerikansk) - amerikansk fysiker. 1832 - Produksjon av en likestrømsgenerator (Hippolyte Pixie) (fransk) - Fransk instrumentprodusent (bestilt av Andre-Marie Ampère (fransk) - fransk fysiker.
5 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Den andre fasen av utviklingen av elektroteknikk. 1833 - En regel ble formulert som bestemmer retningen til induksjonsstrømmen (Emily Christianovich (Heinrich Friedrich Emil) Lenz) (tysk) - russisk fysiker. 1838 - Oppfinnelse av den første elektriske motoren egnet for praktiske formål (Boris Semenovich (Moritz Hermann von) Jacobi) (tysk) - russisk fysiker. 1841 – 1842 – Bestemmelse av den termiske effekten av strøm (James Prescott Joule) (engelsk) – engelsk fysiker, (Heinrich Friedrich Emil) Lenz) (tysk) – russisk fysiker. 1845 - Regler for beregning av kretsløp ble formulert (Gustav Robert Kirchhoff) (tysk) - tysk fysiker.
6 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Den tredje fasen av utviklingen av elektroteknikk. 1860-1865 - Teorien om det elektromagnetiske feltet ble opprettet (James Clerk (Clark) Maxwell) (engelsk) - engelsk fysiker. 1870 - Opprettelse av den første elektriske generatoren som fikk praktisk anvendelse (Zenobe (Zinovy) Theophilus Gramm) (belgisk) - fransk fysiker. 1873 - Oppfinnelsen av den elektriske glødelampen (får patent) (Alexander Nikolaevich Lodygin) (russisk) - russisk elektroingeniør. 1876 - Oppfinnelse av telefonen (mottak av patent) (Alexander Graham Bell) (engelsk) - amerikansk fysiker.
7 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Den tredje fasen av utviklingen av elektroteknikk. 1876 – Opprettelse av en transformator for å drive lyskilder (oppnå patent) (Pavel Nikolaevich Yablochkov) (russisk) – russisk elektroingeniør. 1881 - Bygging av den første kraftoverføringslinjen (Marcel Depres) (fransk) - Fransk fysiker. 1885 - Oppfinnelsen av radiomottakeren (Alexander Stepanovich Popov) (russisk) - russisk elektroingeniør. 1886 - Oppfinnelsen av radiotelegrafen (Guglielmo Marconi) (italiensk) italiensk radioingeniør. 1897 - Elektronet ble oppdaget (Sir Joseph John Thomson) (engelsk) - engelsk fysiker.
8 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Den fjerde fasen av utviklingen av elektroteknikk. 1904 - Oppfinnelsen av rørdioden (Sir John Ambrose Fleming) (engelsk) - engelsk fysiker. 1906 - Oppfinnelsen av rørtrioden (Lee de Forest) (engelsk) - amerikansk fysiker. 1928 - Oppfinnelse av felteffekttransistoren (mottak av patent) (Julius Edgar Lilienfeld) østerriksk-ungarsk fysiker. 1947 - Oppfinnelsen av den bipolare transistoren (William Shockley, John Bardeen og Walter Brattain ved Bell Labs) av amerikanske fysikere. 1958 - Oppfinnelsen av den integrerte kretsen. (Jack Kilby (Texas Instruments) basert på germanium, Robert Noyce (grunnlegger av Fairchild Semiconductor) basert på silisium) amerikanske oppfinnere.
Lysbilde 9
Lysbildebeskrivelse:
Elektroteknikk er vitenskapen om praktisk anvendelse elektriske og magnetiske fenomener. Elektron fra gresk. elektron – harpiks, rav. Alle grunnleggende definisjoner knyttet til elektroteknikk er beskrevet i GOST R 52002-2003. Konstante mengder er angitt med store bokstaver: I, U, E; tidsvarierende mengder er skrevet med små bokstaver: i, u, e. Elementær elektrisk ladning er en egenskap til et elektron eller proton som karakteriserer deres forhold til deres eget elektriske felt og interaksjon med et eksternt elektrisk felt, bestemt for elektronet og protonet av like tallverdier med motsatte fortegn. Konvensjonelt tildeles et negativt tegn til ladningen til elektronet, og et positivt tegn til ladningen til protonet. (-1,6*10-19 C)
10 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Et elektromagnetisk felt er en type materie definert på alle punkter av to vektormengder som karakteriserer de to sidene, kalt det "elektriske feltet" og det "magnetiske feltet", som utøver en kraft på elektrisk ladede partikler, avhengig av deres hastighet og elektriske lade. Et elektrisk felt er en av de to sidene av et elektromagnetisk felt, karakterisert ved en effekt på en elektrisk ladet partikkel med en kraft proporsjonal med ladningen til denne partikkelen og uavhengig av dens hastighet. Magnetisk felt er en av de to sidene av det elektromagnetiske feltet, karakterisert ved effekten på en elektrisk ladet partikkel i bevegelse med en kraft proporsjonal med ladningen til denne partikkelen og dens hastighet.
11 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
En bærer av elektriske ladninger er en partikkel som inneholder et ulikt antall elementære elektriske ladninger med forskjellige fortegn. Elektrisk strøm er fenomenet retningsbevegelse av elektriske ladningsbærere og (eller) fenomenet endringer i det elektriske feltet over tid, ledsaget av et magnetisk felt. I metaller er ladningsbærere elektroner; i elektrolytter og plasma er de ioner. Verdien av den elektriske strømmen gjennom en viss overflate S på et gitt tidspunkt er lik grensen for forholdet mellom den elektriske ladningen ∆q som overføres av ladede partikler gjennom overflaten i løpet av tidsintervallet ∆t til varigheten av dette intervallet, når sistnevnte har en tendens til null, dvs. hvor i er elektrisk strøm, (A); q – ladning, (C); t – tid (er).
12 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Likestrøm er en strøm der den samme ladningen overføres i løpet av hver lik tidsperiode, dvs.: hvor I er den elektriske strømmen, (A); q – ladning, (C); t – tid (er). Elektrisk strømintensitet er en vektormengde som karakteriserer det elektriske feltet og bestemmer kraften som virker på en elektrisk ladet partikkel fra det elektriske feltet. Det er lik forholdet mellom kraften som virker på en ladet partikkel og ladningen og har retningen til kraften som virker på en partikkel med positiv ladning. Målt i N/C eller V/m. En ytre kraft er en kraft som virker på en elektrisk ladet partikkel, forårsaket av prosesser som er ikke-elektromagnetiske når de sees makroskopisk. Eksempler på slike prosesser er kjemiske reaksjoner, termiske prosesser, påvirkning av mekaniske krefter og kontaktfenomener.
Lysbilde 13
Lysbildebeskrivelse:
Elektromotorisk kraft; EMF er en skalar størrelse som karakteriserer evnen til et eksternt felt og et indusert elektrisk felt til å forårsake en elektrisk strøm. Numerisk er EMF lik arbeidet A (J) utført av disse feltene ved overføring av en ladningsenhet q (C) lik 1 C. hvor E - (EMF) elektromotorisk kraft, V; A – arbeid av ytre krefter når en ladning flyttes (J); q – ladning, (C). Elektrisk spenning er en skalar mengde lik linjeintegralet av den elektriske feltstyrken langs banen som vurderes. Bestemt for elektrisk spenning U12 langs den betraktede banen fra punkt 1 til punkt 2. Der ε er den elektriske feltstyrken, dl er det infinitesimale elementet til banen, r1 og r2 er radiusvektorene til punktene 1 og 2, dvs. spenning er arbeidet til feltkrefter med intensitet ε brukt på å overføre en ladningsenhet (1 C) langs bane l. Potensialforskjell er en elektrisk spenning i et irrotasjonselektrisk felt, som karakteriserer uavhengigheten av valg av integrasjonsvei.
Lysbilde 14
Lysbildebeskrivelse:
En elektrisk krets er et sett med enheter og objekter som danner en bane for elektrisk strøm, de elektromagnetiske prosessene der kan beskrives ved hjelp av begrepene elektromotorisk kraft, elektrisk strøm og elektrisk spenning. Den enkleste elektriske kretsen (koblingsskjema).
15 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Et element i en elektrisk krets er en separat enhet som er en del av en elektrisk krets og utfører en spesifikk funksjon i den. Hovedelementene i den enkleste elektriske kretsen er kilder og mottakere av elektrisk energi Den enkleste elektriske kretsen (koblingsskjema).
16 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
I elektriske energikilder forskjellige typer Energi, for eksempel kjemisk, mekanisk, omdannes til elektrisk (elektromagnetisk). I elektriske energimottakere skjer en omvendt konvertering - elektromagnetisk energi omdannes til andre typer energi, for eksempel kjemisk (galvaniske bad for smelting av aluminium eller påføring av et beskyttende belegg), mekanisk (elektriske motorer), termisk (varmeelementer), lys ( fluorescerende lamper).
Lysbilde 17
Lysbildebeskrivelse:
Et elektrisk kretsskjema er en grafisk representasjon av en elektrisk krets som inneholder symboler dens elementer og viser sammenhengen mellom disse elementene. For å samle kretser brukes skjematiske diagrammer, hvor hvert element tilsvarer en konvensjonell grafikk- og bokstavbetegnelse, og for kretsberegninger brukes ekvivalente kretser, der reelle elementer erstattes av beregningsmodeller, og alle hjelpeelementer er ekskludert. Skjematiske diagrammer kompilert i samsvar med GOST, for eksempel: GOST 2.723-68 " ett system design dokumentasjon. Betingede grafiske betegnelser i skjemaer. Induktorer, choker, transformatorer, autotransformatorer og magnetiske forsterkere" GOST 2.728-74 "Enhetssystem for designdokumentasjon. Betingede grafiske betegnelser i skjemaer. Motstander, kondensatorer"
18 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Lysbilde 19
Lysbildebeskrivelse:
Ekvivalent diagram er et diagram over en elektrisk krets som viser egenskapene til kretsen under visse forhold. Et ideelt element (av en elektrisk krets) er en abstrakt representasjon av et element i en elektrisk krets, preget av én parameter. En elektrisk kretsterminal er et punkt i en elektrisk krets designet for å koble til en annen elektrisk krets. Et to-terminalnettverk er en del av en elektrisk krets med to dedikerte terminaler. Kretser kan være enkle eller komplekse. I enkle kretsløp er alle elementer koblet i serie. I komplekse kretser er det grener for strøm.
20 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
21 lysbilder
Lysbildebeskrivelse:
22 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Lysbilde 23
Lysbildebeskrivelse:
24 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Basert på strømtypen deles kretser inn i likestrøms-, variable- og vekselstrømkretser. Likestrøm er en elektrisk strøm som ikke endres over tid t (fig. 1.3.a). Alle andre strømmer er tidsvarierende (fig. 1.3.b.) eller variable (fig. 1.3.c.). En vekselstrømkrets er en krets med en strøm som varierer sinusformet. a) b) c) Fig. 1.3. Strømtyper i kretser.
25 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Lineære kretser inkluderer kretser der den elektriske motstanden til hver seksjon ikke avhenger av verdien og retningen til strøm og spenning. De. Strøm-spenningskarakteristikken (volt-ampere-karakteristikk) til deler av kretsen er presentert i form av en rett linje (lineær avhengighet) (fig. 1.3. a). a) b) Fig. 1.3. Volt - ampere karakteristikk (VAC) av kretser. hvor U er spenning, (V); I – strømstyrke, (A). De resterende kretsene kalles ikke-lineære (fig. 1.3.b).
26 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Elektrisk motstand mot likestrøm er en skalar mengde som er lik forholdet mellom den direkte elektriske spenningen mellom terminalene til et passivt to-terminalnettverk og den elektriske likestrømmen i den. hvor R er den elektriske motstanden til likestrøm, (Ohm); ρ - resistivitet, (Ohm*m); ℓ - lederlengde, (m); S – tverrsnittsareal, (m2), hvor R – elektrisk motstand mot likestrøm, (Ohm); U - spenning, (V); I – strømstyrke, (A). En motstand er et element i en elektrisk krets designet for å bruke dens elektriske motstand. For ledninger er motstand funnet av formelen:
Lysbilde 27
Lysbildebeskrivelse:
Motstanden til ledninger, motstander og andre ledere av elektrisk strøm avhenger av temperaturen T miljø Elektrisk ledningsevne (for likestrøm) er en skalar mengde lik forholdet mellom likestrøm gjennom et passivt to-terminalnettverk til den konstante elektriske spenningen mellom terminalene til dette toterminalnettverket. De. den gjensidige verdien av motstand der R er den elektriske motstanden til likestrøm, (Ohm); R20 - elektrisk motstand mot likestrøm ved en temperatur på 20ºС, (Ohm); α er temperaturkoeffisienten for motstand, avhengig av materialet; T – omgivelsestemperatur, (ºС). hvor G er elektrisk ledningsevne, (Sm) (Siemens) eller Ohm-1; U - spenning, (V); I – strømstyrke, (A); R – elektrisk motstand, (Ohm).
28 lysbilde
Lysbildebeskrivelse:
Flukskobling er summen av magnetiske flukser knyttet til elementene i den elektriske kretsen. Selvinduksjonsflukskobling er flukskoblingen til et element i en elektrisk krets forårsaket av den elektriske strømmen i dette elementet. Selvinduktans er en skalar mengde lik forholdet mellom flukskoblingen av selvinduktansen til et elektrisk kretselement og den elektriske strømmen i det. hvor Ψ – flukskobling, (Wb); m - antall svinger; Ф – magnetisk fluks (Wb). hvor L er induktans, (H); Ψ – flukskobling, (Wb); I – strømstyrke, (A).
Lysbilde 29
