Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Вот уже 12 лет я живу с человеком, который дороже мне всех на свете,– это моя мама. Может, для некоторых людей она Светлана Владимировна, для кого-то...полностью>>
'Документ'
Разлука, ты разлука,Чужая сторона.Никто нас не разлучит,Лишь мать сыра земля.Все пташки-канарейки, -Так жалобно поют.И нас с тобою, милый Разлуке пре...полностью>>
'Документ'
Л 81/ М 382 Машины и оборудование для переработки сельскохозяйственной продукции, выпускаемые в регионах России : каталог. Дополнение. – М., 2002. – 1...полностью>>
'Календарно-тематический план'
Утверждено на заседании кафедры общественного здоровья и здравоохранения УО «Белорусский государственный медицинский университет» 22.06.2011 г., прот...полностью>>

Электрические цепи постоянного тока (2)

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Электрическая емкость. Конденсаторы 2

Соединение конденсаторов 3

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА. 3

Основу электрической цепи составляет совокупность источников электрической энергии, соединительных проводов и приемников электрической энергии. Кроме того, в цепь могут включаться рубильники, кнопки, реле, контакторы, приборы.
Источниками энергии являются генераторы, аккумуляторы и др. Они характеризуются следующими параметрами: ЕДС, U, I, P.
Соединительные провода служат для передачи электрической энергии от источника к приемнику.
Приемниками электроэнергии являются электрические двигатели, осветительные и нагревательные приборы, электромагниты и другие устройства, в которых электрическая энергия преобразуется в механическую, тепловую, световую. 3

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 3

Напряжение и электродвижущая сила 4

Электрическое сопротивление проводника и проводимость 4

Соединение резисторов (сопротивлений) 5

ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА 7

СОЕДИНЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ЭДС 8

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 8

Магнитное поле 8

Магнитная индукция и магнитный поток 9

Магнитная проницаемость 9

Напряженность магнитного поля. Закон полного тока 9

Расчет магнитной цепи 10

Взаимодействие магнитного поля и проводника с током 10

Электромагнитная индукция 10

Самоиндукция и индуктивность 10

Взаимоиндукция и взаимная индуктивность 11

Энергия магнитного поля 11

Электромагниты 11

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 12

Основные свойства переменного тока 12

Электрические цепи переменного тока 13

Цепь с резистивным элементом, имеющим активное сопротивление. 14

Цепь с катушкой индуктивности. 15

Цепь с конденсатором. 15

Цепь с резистором, катушкой индуктивности и кон­денсатором. 16

Параллельное соединение резистора, катушки индук­тивности и конденсатора. 17

Мощность, энергия (работа) 18

Коэффициент мощности и его значение 19

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 20

Основные понятия о трехфазных системах и цепях 20

Соединение звездой 20

Соединение треугольником 21

Мощность трехфазного тока 21

Вращающееся магнитное поле 22

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
Напряженность поля. Потенциал

В природе все тела состоят из мельчайших заряжен­ных электричеством частиц. Электрически нейтральным является тело, которое состоит из равного количества положительных и отрицательных зарядов. В электрически заряженном теле преобладают или положительные, или отрицательные заряды. Такое тело окружено электриче­ским полем, т.е. материальной средой, в которой про­является силовое действие на заряженные частицы или тела. Условно электрическое поле изображают в виде электрических силовых линий (рис. 1). При положитель­ном заряде силовые линии направлены от наэлектризо­ванного тела, при отрицательном — к наэлектризован­ному.

Среда характеризуется особой величиной, называемой диэлектрической проницаемостью. Абсолютная диэлектри­ческая проницаемость среды еа=еое, где ео == электри­ческая постоянная, равная абсолютной диэлектрической проницаемости вакуума (ео = 1/(4л • 9 • 109) = 8,85 X X Ю"12 Ф/м); вдиэлектрическая проницаемость сре­ды — величина, показывающая, во сколько раз слабее электрические заряды взаимодействуют между собой в данной среде, чем в вакууме (табл. I).

Электрическое поле характеризуется напряженностью или потенциалом-

Напряженность электрического поля Е (В/м) опре­деляется отношением силы Р (//), с которой поле дей­ствует на точечный заряд ^ (Кл), помещенный в дан­ную точку поля, к величине этого заряда: Е=Р/^. При д = 1 Е численно равно Р, т. е. напряженность электри­ческого поля численно равна силе поля, действующей на единичный заряд- Напряженность поля — величина векторная. Направление вектора напряженности поля сов­падает с направлением силы поля, действующей на по­ложительный заряд, находящийся в данной точке.

Рис, I. Силовые линии поля:

а — положительного заряда: б отрицательного заряда; а — двух разноименных зарядов; г — двух одноименных зарядов; д — между двумя параллельными пластинами с разноименными зарядами

Запас энергии единицы количества электричества, на­ходящейся в данной точке электрического поля, назы­вается потенциалом ф, численно равным работе А, за­трачиваемой на внесение заряда q в один кулон из бесконечности в эту точку поля y = A[q. Единицей изме­рения электрического потенциала является вольт (В).

I. Электрические свойства

электроизоляционных материалов (диэлектриков)

Среда или материал

Диэлектрическая проницаемость относительно вакуума, t

Электрическая прочность

Eitpr 10' В/и

при тслшмне d,

hU

Воздух

1,0

3

_ ^

Вода дистиллированная

81,0

Трансформаторное масло

2,2

8—16

2.5

Бумага,пропропитанная па-

парафином

3,4-3,6

20—30

0.15—0.2

Фарфор

5,3

10-15

1,0-15,0

Стекло

5,5—9.0

10-40

Слюда

5.0—7,5

80—200

0,05

Миканит

5.2

15—20

3,0

Резина

2,7

16-25

1.0-2.5

Полистирол

2,3-2.75

100— ПО

Гетинакс

4.5

8—12

10,0

Электроизоляционный

картон

4,0-6,0

9—14

1,0

Взаимодействие точечных электрических зарядов опре­деляется законом Кулона и направлено по прямой,соеди­няющей эти заряды. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются. Закон Кулона формули­руется так: сила взаимодействия двух точечных электри­ческих зарядов (F, Н) пропорциональна произведению их величин, обратно пропорциональна квадрату расстоя­ния между ними и зависит от среды, в которой нахо­дятся заряды:

F = q1*q2/4ПR, где q1 q2 — заряды, Кл; Я — рас­стояние между зарядами, м; еа— абсолютная диэлектри­ческая проницаемость среды, Ф/м.

С увеличением электрических зарядов сила их взаимо­действия возрастает, а с увеличением расстояния между ними — уменьшается.

Электрическая емкость. Конденсаторы

Устройство, состоящее из двух или более проводников (пластин), разделенных диэлектриком, называется кон­денсатором, а проводники — обкладками конденсатора. Важнейшее свойство конденсатора заключается в том, что он может накапливать определенное количество электри­чества. Если присоединить пластины к источнику тока, то в конденсатор потечет зарядный ток. При отключении источника заряд останется на конденсаторе. Разноимен­ные заряды будут удерживаться на обеих пластинах определенное время. Если конденсатор замкнуть на сопро­тивление, то под действием напряжения в цепи будет протекать ток разряда конденсатора.

Напряженность электрического поля конденсатора представляет собой отношение напряжения на обкладках к расстоянию между ними: Е = U/I.

Свойство конденсатора накапливать электрические за­ряды характеризует его емкость. Емкость конденсатора — это величина, численно равная заряду, накопленному конденсатором при напряжении между обкладками в 1 В: C=q/U, где С — емкость конденсатора, Ф; qвели­чина заряда, Кл; Uнапряжение, В.

Фарада — очень крупная единица, и поэтому для изме­рения емкости пользуются микрофарадами и пикофара-дами: ! микрофарада (мкФ) = 0,000001 Ф = 10-12 Ф, 1 пикофарада (пФ) =10-12 Ф.

Емкость плоского конденсатора зависит от площади его обкладок, расстояния между ними и диэлектрической проницаемости изолирующего материала (диэлектрика), разделяющего обкладки: C=eaS/d, где S — площадь каждой пластины, м2; dрасстояние между пластина­ми, м.

Емкость цилиндрического конденсатора С =

= 2п/еа/1п -А где l — длина цилиндра, м; d\ и diдна-

d

метр внутреннего и внешнего цилиндра, мм; In — —

а\

натуральный логарифм числа d3/d\.

Энергия, запасенная в электрическом поле конденса­тора, W=CU*/2.

Если напряженность электрического поля в диэлектри­ке между обкладками конденсатора превысит предельную величину, то электрический заряд будет переходить с одной обкладки на другую через массу диэлектрика, что вы­зовет повреждение (пробой) изолирующего слоя конден­сатора. Это явление происходит, когда электрическое напряжение между проводниками (электродами), разде­ленными диэлектриком, достигает некоторого предельного (пробивного) значения. Чем толще слой данного электро­изоляционного материала, тем выше его пробивное на­пряжение. Пробивное напряжение слоя электроизоляцион­ного материала, деленное на толщину слоя, численно представляет собой электрическую прочность данного электроизоляционного материала (табл. 1). Электриче­ская прочность измеряется в В/см, В/м, кВ/см, кВ/мм. Когда диэлектрик применяется как электроизолирующий материал, прикладываемое к нему напряжение выбирают значительно ниже пробивного для того, чтобы обеспечить надежную и длительную работу установок. Отношение пробивного напряжения к рабочему напряжению изоля­ции называется коэффициентом запаса электрической прочности изоляции. Пробой диэлектриков в конденсато­рах, электрических машинах, трансформаторах, кабелях часто является причиной аварии. В некоторых случаях, наоборот, пробой диэлектриков находит практическое при­менение для технических целей. Так, например, электри­ческий разряд в газах (пробой газа) используют в газо­светных лампах для освещения, пробой в специальных разрядниках — для защиты от перенапряжений.

В зависимости от типа диэлектрика, разделяющего обкладки, конденсаторы бывают бумажные, слюдяные, керамические, электролитические и воздушные. Промыш­ленность выпускает конденсаторы постоянной, переменной и полупеременной емкости.

Применяются конденсаторы в промышленности для компенсации реактивной мощности, в колебательных кон­турах в радио и телевизионной технике, в электриче­ских фильтрах.

Соединение конденсаторов

В зависимости от напряжения сети и потребной емко­сти конденсаторы могут соединяться в батареи парал­лельно или последовательно.

При параллельном соединении (рис. 2, а) общая ем­кость равна сумме емкостей отдельных конденсаторов:

С = С, + С2 + С3.

При последовательном соединении (рис. 2, б) общая емкость конденсаторов уменьшается.

Величина, обратная общей емкости, равна сумме об­ратных величин емкостей отдельных конденсаторов:

\/С= 1/С, + 1/С2+ 1/Са.

В частном случае, когда последовательно включены два конденсатора, их эквивалентная емкость

С=С1С2/(С1+С2) При С1=С2 формула упрощается: C=C1/2



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Электрические цепи постоянного тока (1)

    Документ
     Электрической цепью называют совокупность гальванических соединенных друг с другом источников электрической энергии и ее потребителей (нагрузок), в которых может возникать электрический ток.
  2. Электрические цепи постоянного тока (3)

    Документ
    Комплект учебно-наглядных пособий по дисциплинам включает в себя весь курс. Дидактические материалы содержат рисунки, схемы, определения, таблицы и предназначены для демонстрации преподавателем на лекциях.
  3. Магистерская программа 140400. 91 «Силовые электронные и микропроцессорные аппараты» Методы анализа линейных электрических цепей постоянного тока

    Программа
    Однофазные цепи переменного тока, представление их электрических величин. Векторные диаграммы. Символический метод для анализа цепей переменного тока.
  4. 1 Расчет линейной электрической цепи постоянного тока Задание

    Закон
    1.1.1 Выберем направление токов в ветвях и направления обхода контуров. Составим систему уравнений по 1-у закону Кирхгофа для узлов a, b и c, и по 2-му закону Кирхгофа для контуров abca, abda, и cbdc.
  5. Задача № расчет линейной электрической цепи постоянного тока по заданной обобщенной схеме (см рис. 1) нарисовать схему, соответствующую Вашему варианту, и указать на ней заданные параметры.

    Задача
    По заданной обобщенной схеме (см. рис.1) нарисовать схему, соответствующую Вашему варианту, и указать на ней заданные параметры. При этом участок цепи, в котором нет источника ЭДС, следует замкнуть, а участок цепи, в котором нет источника

Другие похожие документы..