Постоянный ток
В электротехнике применяются две разновидности электрического тока: постоянный и переменный.
Постоянным называется электрический ток, который с течением времени не изменяется ни по величине, ни по направлению.
Переменным называется электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению.
Если изменения переменного тока происходят периодически, через определенные одинаковые промежутки времени, то такой переменный ток называется периодическим.
Существующие в природе вещества по своим электрическим качествам можно подразделить на проводники и изоляторы (диэлектрики). К проводникам относятся металлы (медь, алюминий и др.), к изоляторам — резина, бумага, воздух, фарфор.
Электрический ток может появиться только в замкнутой электрической цепи. Электрический ток определяется силой и напряжением. Сила тока измеряется количеством электричества, проходящим через поперечное сечение проводника за 1 с. Единицей измерения силы тока является ампер (А).
Напряжением тока называется разность потенциалов в зажимах электрической цепи. Единицей измерения напряжения является вольт (В).
Большие величины напряжений измеряют в киловольтах (I кВ = = 1 ООО В).
Сила тока обозначается буквой /, напряжение — буквой и.
Сопротивление проводника течению электрического тока обозначается греческой буквой Л (омега) и изменяется в омах (Ом).
Удельное сопротивление проводника, т. е. сопротивление проводника, площадь поперечного сечения которого равна I мм2, а длина 1 м, обозначается греческой буквой р.
Полное сопротивление проводника обозначается буквой /? и определяется по формуле
где / — длина проводника, м; 5 — площадь поперечного сечения проводника, мм2.
Электрический ток, преодолевая сопротивление проводника, выполняет работу, которая превращается в теплоту.
Согласно закону Джоуля—Ленца
(2 = 0,24/2/?л
где С? — количество теплоты, выделяемой током; / — сила тока, А; Я — сопротивление проводника. Ом; / — время прохождения тока, с.
Мощность электрического тока обозначается букой Р и измеряется в ваттах (Вт). Большие мощности измеряют в киловаттах (1 кВт = 1 ООО Вт).
Для измерения силы тока применяется амперметр, который включается в электрическую цепь только последовательно.
Для измерения напряжения тока применяется вольтметр, который включается в электрическую цепь только параллельно.
Для измерения мощности применяется ваттметр.
Закон Ома: в данном участке электрической цепи сила тока равна напряжению на концах этого участка, деленному на его сопротивление:
|
|
Мощность определяется по формуле
Р= VI.
Первый закон Кирхгофа: в разветвленной электрической цепи сила тока, притекающего к месту соединения нескольких сопротивлений, равна сумме токов, уходящих из него.
/ = /, + /2 + /3 …
Второй закон Кирхгофа: во всякой электрической цепи алгебраическая сумма электродвижущих сил (ЭДС) равна сумме напряжений на отдельных участках этой цепи:
Е{ + Е2 + Е3 = Ц + и2+ 1Г) + и4+ и5 + иь.