Викладач – В.В. Єнич
Мирогощанський аграрний фаховий кледж Електрифікація
Лекції №
ЕЛЕКТРИКА – ЗАГАЛЬНІ ВИЗНАЧЕННЯ
Електрохімія — галузь науки, яка вивчає закони взаємного перетворення електричної і хімічної форм руху матерії, будову і властивості розчинів електролітів, процеси електролізу, роботу електрохімічних елементів, електрохімічну корозію, електросинтез речовин, перетворення речовин на межі поділу фаз за участю заряджених частинок (іонів, електронів).
ЕЛЕКТРИКА → Електротехніка, електроенергетикеа.
ЕЛЕКТРИКА — розділ енергетики, що вивчає електричні явища: взаємодію між зарядженими тілами, явища поляризації та проходження електричного струму.
Електротехніка — галузь науки і техніки, пов'язана із застосуванням електричних і магнітних явищ для перетворення енергії, виробництва та обробки матеріалів та яка охоплює питання виробництва, перетворення і застосування електричної енергії.
Основні поняття ЕЛЕКТРИКИ
Електричне поле - це вид матерії, за допомогою якої здійснюється електрична взаємодія заряджених тіл. Воно оточує будь-яке заряджене тіло й виявляє себе дією на заряджені тіла.
Електростатичне поле - це електричне поле, яке існує навколо нерухомих у даній системі відліку тіл або частинок, що мають електричний заряд. Головна властивість електричного поля полягає в його здатності діяти на електричні заряди з де¬якою силою.
Електричний заряд - фізична величина, яка є кількісною мірою властивості фізичних тіл або частинок речовини, що вступають в електромагнітну взаємодію.
Електричний струм (англ. electric current) - упорядкований, спрямований рух електрично заряджених частинок.
Електри́чний струм
Електри́чний струм — упорядкований, спрямований рух електрично заряджених частинок у речовині чи у вакуумі.
У системі одиниць SI сила струму вимірюється в амперах (позначається:І- А).
Сила струму вимірюється приладами, які називають амперметрами і гальванометрами. В цих приладах зазвичай вимірюється не сам струм, а механічна дія створеного ним магнітного поля.
Електричний струм називається постійним, якщо напрямок і сила струму не змінюються з часом. Електричний струм, що змінюється з часом називається змінним електричним струмом.
Сила струму
Електрорушійна сила (ЕРС)
Для створення постійного струму в провіднику не можна використовувати заряджений конденсатор: заряди перейдуть із обкладинки на обкладинку, поле зникне, оскільки різниці потенціалів не буде.
Для одержання постійного струму на заряди в електричному колі мають діяти які-небудь сили не електростатичної природи - сторонні сили.
Пристрій, у якому виникають сторонні сили, називається джерелом струму.
Електрорушійна сила чисельно дорівнює роботі, яку виконують сторонні сили при переміщенні по замкнутому колу пробного заряду:
ДЖЕРЕЛА СТРУМУ | СПОСОБИ РОЗДІЛЕННЯ ЗАРЯДІВ | ЗАСТОСУВАННЯ |
Оптовипромінювачі | Дія світла | Сонячні батареї, оптрони, волоконно-оптичні лінії зв’язку, індикаторні світлодіодні системи |
Термоелементи | Нагрівання металів або НП | Термопари, датчики температури, терморезистори |
Електромеханічний генератор | Здійснення механічної роботи | Виробництво промислової електричної енергії |
Гальванічний елемент | Хімічна реакція | Ліхтарики, радіоприймачі, кондесатори високої ємності |
Акумулятор | Хімічна реакція | Транспортні засоби |
Джерело струму або генератор струму — елемент електричного кола, який забезпечує в ньому протікання електричного струму певної величини.
Батарея (елемент живлення) - повсякденна назва джерела електрики для автономного живлення портативного пристрою: одиночний гальванічний елемент, акумулятор або їх з'єднання для збільшення напруги.
�Напруга (U) на ділянці електричного �кола — це різниця потенціалів між двома точками електричного поля, яка чисельно дорівнює відношенню роботи, яку треба виконати для переміщення заряду з однієї точки поля в іншу точку, до величини цього заряду.�
Напруга в системі SI вимірюється у вольтах (B).
Вольт (символ: укр. В, англ. V) — похідна одиниця для електричного потенціалу, електричної різниці потенціалів та електрорушійної сили.
U=Wст/Q,
де Wст — робота сторонніх сил по переміщенню заряду, Q- одиниця заряду U=φ1-φ2, де φ1-φ2- різниця потенціалів.
Із закону Ома для неповного кола: U=I·R, де I-струм, R-опір провідника.
Для вимірювання напруги, можуть використовуватися прилади, які називаються вольтметрами, мілівольтметрами тощо.
Напруга може являти собою або джерело енергії (електрорушійну силу Напруга може являти собою або джерело енергії (електрорушійну силу), або втрачену, використану чи збережену енергію (спад напруги).
У різних напрямках діяльності людини використовуються різні стандартні рівні напруги.
Часто це визначається традиційним для даної галузі значенням, як, наприклад, 12 В для звичайного автомобільного акумулятора або використання в побутовій електромережі.
В Україні побутова електромережа має напругу 230 В змінного струму.
Потужність
Потужність електричного струму — фізична величина, що визначає швидкість передавання або перетворення електричної енергії.��Одиницею вимірювання потужності в SI є Ват (Вт,W). ��Активна потужність�Одиниця вимірювання — Ват (W, Вт).
Реактивна потужність
Одиниця вимірювання — вольт-ампер реактивний (var, вар)
Реактивна потужність — величина, що характеризує навантаження, що створюють в електротехнічних пристроях.
Фізичний сенс реактивної потужності — це енергія, що передається від джерела на реактивні елементи приймача (індуктивності, конденсатори, обмотки двигунів), а потім повертається цими елементами назад до джерела, протягом одного періоду коливань, віднесена до цього періоду.
Повна потужність
Одиниця повної електричної потужності — вольт-ампер (V · A, В · А)
Повна потужність — величина, що дорівнює добутку дійсних значень
періодичного електричного струму I у колі і напруги U на її затисках:
S = U · I;
Повна потужність, має практичне значення, як величина, що описує навантаження, котрі фактично накладаються споживачем на елементи підвідної електромережі (дроти, кабелі, розподільні щити, трансформатори, лінії електропередачі), оскільки ці навантаження залежать від споживаного струму, а не від фактично використаної споживачем енергії.
Саме тому номінальна потужність трансформаторів і розподільних щитів вимірюється у вольт-амперах, а не у ватах.
Вимірювання
Для вимірювання електричної потужності застосовуються ватметри і варметри;
Можна також використовувати непрямий метод, за допомогою вольтметра й амперметра.
Для вимірювання коефіцієнта реактивної потужності, застосовують фазометри.
Що таке струм?
Якщо з’єднати провідником виводи об кладок конденсатора, то під дією електричного поля вільні електричні заряди в провіднику набувають упорядкованого руху – виникає так званий електричний струм.
Електричний струм характеризується: силою струму, потужністю, опором і частотою.
Одиниця виміру струму – ампер А,
яка визначається за магнітною
взаємодією електричних струмів.
Що таке потужність і напруга струму?
Потужність – це така робота, яка виконується частинками електричного струму проти його опору. Як результат, виникає теплова енергія.
Потужність електричного струму вимірюється у Ватах (Вт).
Напруга струму – це відношення роботи струму до заряду на певній ділянці ланцюга.
Вимірюється дана фізична величина у Вольтах (В).
Що таке сила і частота струму?
Сила струму – це відношення заряду, що переноситься через поперечний переріз провідника за малий інтервал часу.
Частота струму показує кількість повних його коливань за секунду.
Одиниця виміру – Герц (Гц).
Що таке електричний опір?
Електричний опір – це фізична величина, яка характеризує протидію провідника електричного струму.
Винахідником явища є Георг Ом, в честь
якого названо одиницю вимірювання
електричного опору – Ом.
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!