Файл: Понятия ток, напряжение, мощность, цепь, коммутация Электрический ток.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 522

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

  1. Понятия ток, напряжение, мощность, цепь, коммутация
Электрический ток — это упорядоченное движение электрических зарядов, равное скорости их перемещения через поперечное сечение участка цепи.Электрическое напряжение - это величина, численно равная работе по перемещению единицы электрического заряда между двумя произвольными точками электрической цепи.Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Коммутация — процессы, происходящие в первый момент времени после переключения в электрических цепях при замыканиях и размыканиях различных участков цепи.Электрическая цепь – это совокупность соединенных проводниками источников и приемников электромагнитной энергии. Электрическая цепь служит для передачи, распределения и преобразования электромагнитной энергии. Источники энергии преобразуют различные виды энергии в электромагнитную энергию аккумуляторы, электро- машинные генераторы и другие устройства. Накопители запасают и затем отдают в цепь электромагнитную энергию - это индуктивные и емкостные накопители. Потребители преобразуют электромагнитную энергию в другие виды энергии – это нагреватели, лампы, двигатели и другие устройства. Свое назначение электрическая цепь выполняет при наличии в ней электрического тока и напряжения, т.е. когда цепь замкнута.

  1. Постоянный ток характеристики
Постоя́нный ток  — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.Главные характеристики тока. 1. Сила тока обозначатся буквой I - она равна количеству электричества Q, проходящему через проводник за время t.I=Q/tСила тока определяется амперметром.2. Напряжение U - равняется разности потенциалов на участке цепи.Напряжение определяется вольтметром.3. Сопротивление R проводящего материала.
 Сопротивление зависит:а) от сечения проводника S, от его длины l и материала (обозначается удельным сопротивлением проводника ρ);R=pl/Sб) от температуры t°С (или Т): R = R0 (1 + αt),где R0 – сопротивление проводника при 0°С,α – температурный коэффициент сопротивления; в) для получения различных эффектов, проводники могут соединяться как параллельно, так и последовательно. Таблица. Характеристик тока

Соединение

Последовательное

Параллельное

Сохраняющаяся величина

I1 = I2 = … = In I = const

U1 = U2 = …Un U = const

Суммируемая величина

напряжение

cила тока





 

Результирующее сопротивление




  4. Плотность тока j - величина, которую можно определить, посчитав силу тока I протекающего через единицу площади поперечного сечения S проводника:j=I/S5. Электрическая сила (ЭДС) - величина, которая определяется затраченными усилиями сторонних сил Аст по перемещению единичного положительного заряда q:e=Aст/qВеличина, равная затраченной работе совершаемой сторонними силами по перемещению положительного заряда вдоль всей цепи, включая и источник тока, к заряду, имеет название электродвижущая сила источника тока (ЭДС):e=Aст/q3. Первый и второй законы Кирхгофа, применение Первый закон Кирхгофа -сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.Второй закон Кирхгофа -

 Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения на всех резистивных элементах в этом контуре.Применение: Рассчитать электрическую цепь — значит, найти значения токов, напряжений и мощностей всех или некоторых определенных участков цепи. При этом задается схема цепи, по которой определяется число ветвей и узлов.4. ЭДС самоиндукции Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре [1] при изменении протекающего через контур тока.При изменении тока в контуре пропорционально меняется[2] и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром[3]. Изменение этого магнитного потока, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в этом контуре индуктивной ЭДС.Это явление и называется самоиндукцией. (Понятие родственно понятию взаимоиндукции, являясь как бы его частным случаем).Направление ЭДС самоиндукции всегда оказывается таким, что при возрастании тока в цепи ЭДС самоиндукции препятствует этому возрастанию (направлена против тока), а при убывании тока — убыванию (сонаправлена с током). Этим свойством ЭДС самоиндукции сходна с силой инерции.5. Закон Ома, применение Применяется при расчетах электрических цепей. Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.Сила тока прямо пропорциональна сумме ЭДС цепи, и обратно пропорциональна сумме сопротивлений источника и цепи, где E – ЭДС, R- сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление источника.6. Понятие электрического поля, его основные характеристики Электрическое поле — одна из двух компонент электромагнитного поля, представляющая собой векторное поле, существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также возникающее при изменении магнитного поля. Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.
Напряжённость — векторная величина определяющая силу  действующую на заряженную частицу или тело со стороны электрического поля и численно равная отношению силы к заряду частицы.Е = F/Q [Н/Кл] или [B/M]Напряжённость — это основная характеристика электрического поля которая измеряет интенсивность поля.Направление вектора напряжённости совпадает с направлением силы действующей на частицу с положительным зарядом.Электрическое поле называется однородным (равномерным) если напряжённость поля во всех точках одинаковое по величине и направлению.Электрическое напряжение (U) — это работа (А) совершаемая силой поля по перемещению заряженных частиц между двумя точками поля.U = A/q  [Дж/Кл] или [В]Потенциал (φ)— это энергетическая характеристика поля численно равная отношению потенциальной энергии заряженной частицы помещенной в данной точке поля  величине её заряда.φ = W/Q [В]Геометрическое место поля с одинаковым потенциалом называется эквипотенциальной поверхностью.7. Понятие емкости, ее основные характеристикиЕмкость - это величинахарактеризующая способность проводника удерживать электрический зарядПлощадь конденсатора, материал диэлектрика, тангенс угла потерь диэлектрика.8. Конденсаторы, виды и параметры Конденсатор — это электрический (электронный) компонент, построенный из двух проводников (обкладок), разделенные между собой слоем диэлектрика. Различают много видов конденсаторов и в основном они делятся по материалу самих обкладок и по виду используемого диэлектрика между ними.

Виды конденсаторов

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

У бумажного конденсатора диэлектриком, разделяющим фольгированные обкладки, является специальная конденсаторная бумага. В электронике бумажные конденсаторы могут применяться как в цепях низкой частоты, так и в высокочастотных цепях.Хорошим качеством электрической изоляции и повышенной удельной емкостью обладают герметичные металлобумажные конденсаторы, у которых вместо фольги (как в бумажных конденсаторах) используется вакуумное напыление металла на бумажный диэлектрик.Бумажный конденсатор не имеет большую механическую прочность, поэтому его начинку помещают в металлический корпус, служащий механической основой его конструкции.

Электролитические конденсаторы

В электролитических конденсаторах, в отличии от бумажных, диэлектриком является тонкий слой оксида металла, образованный электрохимическим способом на положительной обложке из того же металла.Вторую обложку представляет собой жидкий или сухой электролит. Материалом, создающим металлический электрод в электролитическом конденсаторе, может быть, в частности, алюминий и тантал. Традиционно, на техническом жаргоне «электролитом» называют алюминиевые конденсаторы с жидким электролитом.Но, на самом деле, к электролитическим так  же относятся и танталовые конденсаторы с твердым электролитом (реже встречаются с жидким электролитом). Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, и поэтому они могут работать только в цепях с постоянным напряжением с соблюдением полярности.В случае инверсии полярности, может произойти необратимая химическая реакция внутри конденсатора, ведущая к разрушению конденсатора, вплоть до его взрыва по причине выделяемого внутри него газа.К электролитическим конденсаторам так же относится, так называемые, суперконденсаторы (ионисторы) обладающие электроемкостью