Bazele de inginerie electrică
Buna ziua! În esență, întreaga învățătură de energie electrică se bazează pe interacțiunea taxelor, care este, de fapt, la legea lui Coulomb, discutate în articolul precedent. Cu toate acestea, se aplică în principal sarcini statice, de asemenea, suntem mai interesați în mișcare, acumularea și stocarea sarcinilor electrice pe această temă în acest articol voi discuta despre mișcarea taxelor asupra conductoarelor.
Ce este electricitatea?
Toate fenomenele electrice, legate în primul rând la mișcarea sau acumularea sarcinilor electrice. În cazul în care conductorul de a crea un câmp electric, așa cum se cunoaște din articolul precedent, electronii vor începe să se miște în direcția intensității câmpului ordonat, adică electronii încărcați negativ se va deplasa în direcția pozitivă. Această mișcare ordonată de particule încărcate se numește un curent electric. Pentru a cuantifica curentul electric introdus conceptul de curent electric sau pur și simplu curent, care este egală cu cantitatea de încărcare Q, care este transferată prin secțiunea transversală pe unitatea de timp t. Amperaj are o lățime Amperi (A) și este notat cu litera I sau i.
Direcția curentului este considerată a fi opusă direcției de mișcare a particulelor incarcate (electroni), adică dintr-un corp încărcat negativ încărcat pozitiv.
Mișcarea de electroni într-o direcție și conductor de referință al curentului în ea.
Ce este EMF și de tensiune?
Cu puterea actuală este clar. Acum, să ne întrebăm, dar de ce electronii încep să se miște într-o direcție și un curent electric? Răspunsul la această întrebare este evident: electronii se deplasează de la locul unde abundenței lor în cazul în care există un deficit de electroni. În cazul în care nu a adoptat nici o măsură pentru a menține corpul în exces electroni încărcați negativ, curentul este de oprire foarte rapid.
Pentru a menține curentul electric necesar să se retragă electronii din site-urile încărcate pozitiv și să le transmită într-un spațiu încărcat negativ, adică pentru a efectua circulația de electroni, care se misca ca un cerc închis. Pentru a pune în aplicare un astfel de ciclu de electroni și a curentului necesar pentru a menține impactul forțelor externe care acționează asupra conductorului.
Forțele exterioare sunt de natură diferită: chimice, termice, mecanice, electromagnetice, dar indiferent de modul în care există o astfel de forță indirectă se caracterizează printr-o forță electromotoare (EMF, care este desemnat E, și se măsoară în volți). Amploarea emf E este un robot (măsurată în Jouli Jouli) care operează forțe exterioare asupra deplasării sarcinii electrice Q, și poate fi calculată din următoarea expresie
Astfel, EMF arată ce trebuie efectuate pentru a muta taxa de lucru.
De asemenea, forțe externe acționează asupra particulei încărcată a forței de camp electrostatic (Coulomb forță), care efectuează, de asemenea, unele de lucru. Pentru a cuantifica caracteristicile lucrării totală a forțelor electrostatice și externe a introdus conceptul de o cădere de tensiune sau o tensiune pentru deplasarea sarcinii electrice (notat U), care se calculează din următoarea expresie
Dar forțele exterioare nu acționează întotdeauna asupra sarcinii electrice, de multe ori funcționează numai pe taxa de a face forțe electrostatice, astfel încât valoarea tensiunii coincide cu valoarea diferenței de potențial camp electrostatic
Care este rezistența conductorului?
Anterior, am explicat că acest curent și tensiune electrică, care sunt cele mai importante concepte de inginerie electrică și electronică. În curând veți afla modul în care acestea sunt interconectate, și totuși să deschidă încă un concept de bază - rezistență.
Când electronii, purtătorii de sarcină electrică sunt deplasate prin conductorul, ele au o rezistență, numit conductor de rezistență. Acesta este notat R și este de ohmi dimensiuni.
Evident, rezistența unui conductor depinde de dimensiunile geometrice, precum și proprietățile materialului în sine. Astfel, rezistența este exprimată prin următoarea expresie
unde l - lungimea conductorului, m;
S - conductor aria secțiunii transversale în mm 2
ρ - rezistența electrică specifică a conductorului la o anumită temperatură, Ohm * mm2 / m.
Specifică care p rezistență electrică, pentru diferite materiale care au o valoare diferită, în plus față de diferite temperaturi este de asemenea diferit și au următoarea relație
unde ρ0 - rezistența electrică specifică la 0 0 C,
α - coeficient numeric egal cu aproximativ 1/273.
Deoarece valoarea rezistivității electrice datorate fenomenului superconductibilitatii, care se manifestă în unele metale și aliaje, la o temperatură apropiată de zero absolut, aproximativ egal cu -273 0 C. Când rezistența la superconductibilitatea dispare brusc.
legea lui Ohm - legea de bază a DC
După cum se știe, un curent electric - este dispus mișcarea particulelor încărcate într-un câmp electric, care se caracterizează cantitativ tensiune. Astfel, trebuie să existe o relație între curentul și tensiunea.
Această dependență, ca urmare a numeroase experimente, a stabilit fizicianul german Georg Simon Ohm, și este definit prin următoarea expresie
Această expresie se numește legea lui Ohm pentru subcircuit sau pur și simplu legea lui Ohm și va avea următorul cuprins:
„Curentul în porțiunea de circuit este direct proporțională cu tensiunea și invers proporțională cu rezistența acestei secțiuni.“
Legea lui Ohm pentru subcircuit.
Astfel, unitatea de rezistenta ohm este exprimat de legea lui Ohm și derivă din două variabile principale - volți (V) și Amperi (A)
În următorul articol vom arăta că, prin utilizarea legea lui Ohm pentru întregul lanț ar trebui să ia în considerare parametrii sursei de tensiune.
Munca și puterea curentului electric
Din articolele precedente este cunoscut faptul că, în lipsa forței electromotoare a curentului electric de locuri de muncă A se determină ca produs al potențialului φ1 - φ2 diferență cu privire la cantitatea de sarcină q, la care se face ceva, atunci
Pentru a preveni taxa de la această expresie o reprezintă, în ceea ce privește intensitatea curentului
În practică, cunoștințele pe care curentul electric este efectuat nici o lucrare un pic, care va da o opțiune mai viabilă este cunoașterea cât de multă putere vor fi alocate pe unitatea de timp. După cum se cunoaște puterea P este determinată de lucrările efectuate pe unitatea de timp, adică,
Astfel, din această expresie putem calcula cât de mult putere vor fi alocate pe rezistor și pentru a găsi, astfel, puterea de dreapta
Joule - Lenz
O altă lege cu privire la funcționarea unui curent electric, iar el răspunde la întrebarea „Ce fel de muncă se face prin șoc?“. După cum se știe dacă conductorul prin care curge curent, nu se mișcă, iar curentul constant, lucrarea este complet consumată în conductorul de încălzire. Prin urmare, cantitatea de căldură generată de conductor, curentul electric este egal. Această potrivire se numește legea Joule și este exprimată prin următoarea expresie
Cantitatea de căldură generată de un conductor parcurs de curent este egală cu produsul dintre pătratul curentului, rezistența conductorului și timpul.
Teoria este bună, dar teoria fara practica - pur și simplu vibrații. În urma link-ul puteți face totul cu propriile lor mâini