Предмет Електротехніка

В цьому розділі будуть розглянуті поняття електричного струму, його основних параметри та види з’єднань провідників електричного кола. ЕЛЕКТРОСТАТИКАУкладач: Нестюркіна Катерина Вікторівна, викладач електротехніки Краматорського вищого професійного училища (№14)

Електротехніка - це наука про застосування електричної енергії для практичних цілей. Електрична енергія займає особливе місце серед інших видів енергії в даний час. Особливість електричної енергії полягає, перш за все, в тому, що в неї порівняно легко можна перетворити всі інші види енергії і навпаки. Довгий час існувала думка, що первинними нерозкладними і незмінними частинами всіх тіл природи є атоми. Атом по-грецьки означає - неподільний. Відповідно до сучасної теорії будови речовини, кожен атом складається з ядра, навколо якого обертаються електрони.

Ядро знаряджено позитивно, а електрони негативно Простір, що оточує, електрично заряджене тіло називається електричним полем. Існування електричного поля навколо заряджених тіл викликає їх взаємодія. Відомо, що однойменно заряджені тіла відштовхуються, а різнойменні притягуються. https://www.youtube.com/watch?v=0 T7 DNFb. B6t. Y

ЗАКОН КУЛОНА Сила взаємодії двох зарядів характеризується законом Кулона, який говорить: сила двох електричних зарядів прямо пропорційна добутку цих зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними і залежить від середовища, в якій знаходиться заряд.https://www.youtube.com/watch?v=UJLECRZQ0ig𝑭=𝑸𝟏∙𝑸𝟐𝟒𝝅∙𝝃𝒂∙𝒓𝟐 ; де F - сила взаємодії зарядів;Q1 і Q2- кількість електрики в зарядах;r - відстань між зарядами;ξa - абсолютна діелектрична проникність речовини.

ЗАКОН КУЛОНА На подолання сил відштовхування при переміщенні заряду витрачається робота:𝑨=𝑭∙𝑺 ;де F - сила необхідна для переміщення точкового заряду;S - довжина шляху переміщення. 

Заряд в рівномірному електричному поліА, Б і В - точки переміщення зарядів. Для переміщення точкового заряду з нескінченності в точку Б потрібна велика робота ніж для переміщення в точку В. Потенціал точки визначається за формулою: 𝝋=𝑨𝑸 ;де А - запас потенційної енергії точкового заряду;Q - величина точкового заряду. 

Електричний струм Провідники характеризуються великою кількістю вільних електронів, що перебувають в постійному хаотичному русі, якщо помістити провідник в електричне поле, то під дією сили поля, електрони будуть рухатися поступально в напрямку цих сил. Направлений рух вільних електронів по провіднику, називається електричним струмом.

Електричний струм Електричний струм, кількісно оцінюється за силою струму, яка позначається латинською буквою I і визначається за формулою:𝑰=𝑸𝒕 ;Q - сумарний електричний заряд електронів проходять через поперечний переріз провідника, вимірюється в Кулонах (Кл);t - час проходження заряду, вимірюється в секундах (с);Основною одиницею виміру сили струму є Ампер (А). 

Електричний струм Електричний струм може протікати тільки по замкнутому електричному ланцюзі, розрив ланцюга в будь-якому місці викликає припинення електричного струму. Струм який не змінюється за величиною і напрямком називається постійним струмом. Постійний струм дають гальванічні елементи, акумулятори, генератори постійного струму. Щоб електричний струм проходив по ланцюгу тривалий час, потрібно безперервно підтримувати на полюсах джерела різниця потенціалів. Причина, яка встановлює і підтримує різницю потенціалів, викликає струм, в ланцюзі долаючи її внутрішнє і зовнішнє опір, називається електрорушійної силою (ЕРС). Позначається буквою Е, вимірюється в Вольтах [В].

Основні характеристики електричного струму Сила струму - це фізична величина, що дорівнює відношенню заряду, що пройшов через поперечний переріз провідника, до часу його проходження. I – сила струму ( А ) Ампер;q – заряд ( Кл ) Кулон;t – час ( с ) секунди.;

Основні характеристики електричного струму 2. Напруга - це фізична величина, яка дорівнює відношенню роботи струму на даній ділянці до електричного заряду, що пройшов по цій ділянці. U – напруга ( В ) Вольт;q – заряд ( Кл ) Кулон;А – робота струму ( Дж ) Джоуль.;

Основні характеристики електричного струму 3. Опір - це міра протидії провідника встановлення в ньому електричного струму.Із закону Ома знаходиться за формулою: Питомий опір провідника - це фізична величина, що показує, яке опір провідника з даної речовини довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 мм2. ρ – питомий опір ; S – площа поперечного перерізу (мм2); l – довжина провідника (м)U – напруга ( В ) Вольт;I – сила струму ( А ) Ампер;R – опір ( Ом ) Ом.;;

Електричні ланцюги У практиці живлення приймачів струму має централізований характер, тобто від одного джерела живиться цілий ряд електричних пристроїв.Існують наступні способи з'єднання: Послідовне з'єднання резисторів Відповідно до закону Ома сила струму залежить від опору резисторів, чим більше буде загальний опір кола, тим менше в ній сила струму. Загальний опір при послідовному з'єднанні визначається за формулою:𝑹заг=𝑹𝟏+𝑹𝟐+𝑹𝟑. Напруга визначається за формулою:𝑼заг=𝑰∙𝑹𝟏+𝑹𝟐+𝑹𝟑. 

Електричні ланцюги2. Паралельне з'єднання резисторів Загальний опір при паралельному з'єднанні визначається за формулою: 𝑹заг=𝑹𝟏∙𝑹𝟐𝑹𝟏+𝑹𝟐 . Сила струму для паралельної ланцюга визначається за формулою: 𝑰=𝑰𝟏+𝑰𝟐 . На схемі включення при розгалуженому навантаженні видно, що від позитивного полюса джерела до негативного тече струм силою I в вузлі струм ділиться на I1 та I2, так як в вузлах електричні заряди накопичуватися не можуть, то струм який приходить до вузла дорівнює сумі струмів, які виходять з нього. 

Електричні ланцюги3. Змішане з'єднання резисторів. При паралельному з’єднанні сила струму та напруга визначаються за законом Ома. Загальний опір при паралельному з'єднанні визначається за формулою:𝑹заг=𝑹𝟏+𝑹𝟐∙𝑹𝟑𝑹𝟐+𝑹𝟑 . 

Контроль якості знань. Перевір, чи добре ти засвоїв цю тему. Для цього пройди за посиланням і дай відповідь на контрольні запитання.https://docs.google.com/forms/d/e/1 FAIp. QLSez. Wl87 FWt. S0 Aw. UMnh. Q9 UUc. RGBf. Rk. Js7x. HPXe. J_9k. VN_d. DOjw/viewform