Електричний ланцюг та його елементи джерела та приймачі ел
Визначення та значення електротехніки
Електротехніка (віделектро.татехніка),галузь науки і техніки, пов'язана із застосуванням електричних та магнітних явищ для перетворення енергії, отримання та зміни хімічного складу речовин, виробництва та обробки матеріалів, передачі інформації, що охоплює питання отримання, перетворення та використання електричної енергії у практичній діяльності людини.
Людство спостерігало електричні та магнітні явища навіть у давнину. Сама історія електротехніки почалася 1800 року. Цього року було створено перший електрохімічний генератор. До цього були лише перші кроки щодо створення елементарних електростатичних машин та приладів. Так само в цей час через фізичні досліди встановлювалися деякі закономірності в галузі статичної електрики та магнетизму
Електричний струм та його характеристики
Електричним струмомназивають упорядкований рух заряджених частинок або заряджених макроскопічних тіл. Розрізняють два види електричних струмів – струми провідності та конвекційні струми.
Током провідностіназивають упорядкований рух у речовині або вакуумі вільних заряджених частинок – електронів провідності (у металах), позитивних та негативних іонів (в електролітах), електронів та позитивних іонів (у газах), електронів провідності та дірок (у напівпровідниках), пучків електронів (у вакуумі). Цей струм обумовлений тим, що у провіднику під дією прикладеного електричного поля напруженістю відбувається переміщення вільних електричних зарядів (рис. 2.1,а).Конвекційним електричним струмомназивають струм, обумовленийпереміщенням у просторі зарядженого макроскопічного тіла (рис. 2.1,б). Для виникнення та підтримки електричного струму провідності необхідні такі умови: 1) наявність вільних носіїв струму (вільних зарядів); 2) наявність електричного поля, що створює впорядкований рух вільних зарядів; 3) на вільні заряди, крім кулонівських сил, повинні діятисторонні силинеелектричної природи; ці сили створюються різними джерелами струму (гальванічними елементами, акумуляторами, електричними генераторами та ін); 4) ланцюг електричного струму повинен бути замкнутим. За напрям електричного струму умовно приймають напрямок руху позитивних зарядів, що утворюють цей струм.Кількісною міроюелектричного струму єсила струму I- скалярна фізична величина, що визначається електричним зарядом, що проходить через поперечний перерізSпровідника в одиницю часу: Електричний струм, що змінюється з часом, називаєтьсязмінним. Прикладом такого струму є синусоїдальний електричний струм, який застосовується в електротехніці та електроенергетиці (рис. 2.2,б). Одиниця сили струму -ампер
Якщо в ланцюзі на носії струму діють лише сили електростатичного поля, відбувається переміщення зарядів від точок з більшим потенціалом до точок з меншим потенціалом. Це призводить до вирівнювання потенціалів у всіх точках ланцюга та до зникнення струму. Тому для підтримки постійного електричного струму в ланцюзі необхідна наявність пристрою, здатного створювати та підтримувати різницю потенціалів за рахунок роботи деяких сторонніх сил. Такі пристрої називаютьджерелами струму.
Сторонні сили здійснюють роботу з переміщенняелектричних зарядів.Фізична величина, що визначається роботою сторонніх сил при переміщенні одиничного позитивного заряду, називається електрорушійною силою (ЕРС) джерела
Електричний ланцюг та його елементи: джерела та приймачі ел. Ланцюги.
Електричним ланцюгом називається сукупність пристроїв, призначених для проходження електричного струму, електромагнітні процеси в яких можуть бути описані за допомогою понять напруги та струму. У загальному випадку електричний ланцюг складається з джерел та приймачів електричної енергії та проміжних ланок (дротів, апаратів), що зв'язують джерела з приймачами.
Джерелами електричної енергії є пристрої (гальванічні елементи, акумулятори, термоелементи, генератори), в яких відбувається процес перетворення хімічної, молекулярно-кінетичної, теплової, механічної або іншого виду енергії в електричну.
Приймачами електричної енергії (навантаженням), служать пристрої (електричні лампи, електронагрівальні прилади, електричні двигуни, резистори, конденсатори, індуктивні котушки), в яких електрична енергія перетворюється на світлову, теплову, механічну та ін.
Складові елементи електричного ланцюга. Електричний ланцюг (рис. 12, а) утворюють джерела електричної енергії 1, її приймачі 3 (споживачі) та з'єднувальні дроти. В електричний ланцюг зазвичай включають також допоміжне обладнання: апарати 4, службовці для включення та вимикання електричних установок (рубильники, перемикачі та ін), електровимірювальні прилади 2 (амперметри, вольтметри, ватметри), захисні пристрої (запобіжники, автоматичні вимикачі).
Як джерелаелектричної енергії застосовують головним чином електричні генератори і гальванічні елементи або акумулятори. Джерела електричної енергії часто називають джерелами живлення.
У приймачах електрична енергія перетворюється на інші види енергії. До приймачів відносяться електродвигуни, різні електронагрівальні прилади, лампи розжарювання, електролітичні ванни та ін.
Електричний ланцюг може бути розділений на дві ділянки: зовнішній і внутрішній. Зовнішня ділянка, або, як кажуть, зовнішній ланцюг, складається з одного або кількох приймачівелектричних ланцюгів та їх елементів. У схемах реальних електричних пристроїв (електровозів, тепловозів та ін) окремі елементи мають свої умовні позначення відповідно із державними стандартами.