Электротехника

  1)  центры распределения "+"                                      1) центры распределения

     и "-" зарядов не совпадают                                  "+" и "-" зарядов совпадают

   2 ) "поле  ориентирует готовые диполи"                 2) поле растягивает молекулы

                                                                                                           в диполи, оси которых 

                                                                                                        направлены вдоль поля.

Эл. диполь – пара разноименных точечных зарядов, связанных между собой и находящихся на малом расстоянии.

• Явление направленного движения свободных носителей эл. зарядов в веществе или в вакууме наз. эл. током проводимости.

Величина тока проводимости определяется эл. зарядом  всех частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу  времени. Общий заряд частиц, прошедших  через сечение за это время. 

Q=e*n                

I=                [I]=A

• Постоянный ток – эл. ток, длительно не изменяющийся по величине и направлению.
• Переменный ток – эл. ток, изменяющийся в теч.времени.
• Плотность тока – отношение величины тока в проводимости к площади поперечного сечения этого проводника. j= ⇒j определяет интенсивность(способность) проводника определ. Сечение выдерживать ту или иную токовую нагрузку.

[j]=  
 
 

Понятия активных и пассивных  элементов.

Активные элементы эл. цепи считаются те элементы, в  которых эл. энергия переходит  в тепловую энергию.

Цепи, содержащие активные элементы – эл. цепи.

Виды соединения проводников.

                       последовательное                                параллельное

  

    1)I=const

           I_об=I₁=I₂

2)U_об=U₁+U₂ 1)U=const

3) R_об=R₁+R₂                                                                                                       U_об=U₁=U₂

4) падение напряжения                                            2)I_об=I₁+I₂

на проводниках  прямо                                              3)

пропорционально их 

сопротивлениям:                                            4) сила тока в участках цепи

      обратно пропорциональны их

      сопротивлениям:

       

                                                                    Смешанное 
 

Величина, обратная сопротивлению называется проводимостью. ;  Си:[g]=сименс  ( сим)

Закон Джоуля – Ленца: кол-во теплоты, выделяемое в проводнике прямо пропорционально приложенному напряжению, силе тока, протекающей в проводнике и времени, в течение которого этот ток протекает.

                                  [Q ]= Дж

Методы  расчета эл. цепей.

1. Метод свертывания.

а) на схеме обозначаются все токи и условные точки

б) заменяются эквивалентными группы резисторов, с явно выраженным последовательным и параллельным соединением  и определяются их сопротивления

в) замена ведется  до получения простейшей схемы, для которой элементарно определяется общее (эквивалентное) сопротивление всей цепи

г) по заданному  напряжению источника и вычисленному общему сопротивлению всей цепи определяется ток  в неразветвленной части  цепи

д) определяются падения  напряжения на участках цепи и ток каждого резистора. 
 
 
 
 

Электроемкость. Конденсаторы. Виды соединения конденсаторов.

                                                         

      Конденсатор – это устройство, состоящее из двух проводников  (пластин), разделенных диэлектриком, толщина которого мала

                                        по сравнению с размерами проводников.

Типы конденсаторов.

                            

                     искусственные:                                                          естественные:

     бумажные, электролитические,                                   электропроводка, две жилы

      слюденные, воздушные.                                                 кабеля, жила кабеля и броня.

Цепи, содержащие конденсатор  – электростатические цепи.                             Основной параметр – емкость – физ.величина, характеризующая зарядом, который нужно сообщить одной из пластин конденсатора, чтобы напряжение между пластинами изменилось на единицу.

Обозначение: С             

Си: [С]= Ф (фарад);         1мкФ=10^-6 Ф         1нФ=10^-9 Ф       1пФ=10^-12 Ф

Емкость плоского конденсатора

        – вакуум                                                       - среда

S –площадь пластин

D – расстояние между пластинами.

Емкость конденсатора можно увеличить за счет уменьшения расстояния между пластинами, однако это приведет к уменьшению толщины диэлектрика, т.е уменьшению его электрической прочности. Увеличение емкости конденсатора с опред. диэлектриком можно добиться увеличением площади пластин, но это приведет к увеличению габарита конденсатора.

Виды  соединения конденсаторов

     параллельное                                                                   последовательное

      U 

В один узел соединяется                                           в один узел соединяются конец

начало проводников, др.                                          1-го проводника и начало другого

узел концы проводников 1) q=q₁=q₂=const

1. U=U₁=U₂=const                                                  2)U_об=U₁+U₂+…
2. Q_об=q₁+q₂+…                    Смешанное            3) …
3. С_об= С₁+С₂                                                             С_об=

 
 
 

Электрические цепи-

Совокупность  устройств, предназначенных для  прохождения тока.

       Основные элементы                                                     неосновные элементы

1. Источник тока                                                       1) аппаратура элемента

       ;  ;  ;  E                           2) измерительная аппарат.

2. Провода                                                                  3) аппаратура защиты
3. Потребитель

    ⊗ ;   ;  

Два участка цепи

                            внутренний                                                              внешний

                  источник                                                                 все ост. Части

Эл. цепи

                   Активные- цепи, в которых  пассивные- цепи, в которых

                   источниках тока явл-ся                            источник тока явл. двигателем

                   генератором (направление тока          (направление тока внутри 

                   внутри источника совпадает с               источника не совпадает с направ-

                   направлением тока в цепи)                    лением тока в цепи).

  ЭДС(ℰ)-работа, совершаемая при переносе эл. заряда внутри источника тока.

                                                                [ℰ]=В

Основные  части эл. цепи

1. Узел –точка соединения нескольких проводников

                  

 Точки, входящие  в узел -  приходящие (+)

Точки, выходящие  из узла – исходящие(-)

1 закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в ветвях, соединенных в один узел, равна 0

⅀I=0        I₁-I₂-I₃=0

2. Ветвь – часть цепи между двух узлов
3. Контур – замкнутый путь, по которому протекает ток.

 
 

2 закон Кирхгофа: Суммы ЭДС в контуре равна сумме падения напряжений в этом же контуре   ⅀ℰ=⅀IR

IR-падение напряжения

Для определения  законов в алгебраической сумме  произвольно задаются направлением обхода контура: по часовой или против часовой стрелки.

Закон Ома для ветвей цепи:

Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС и  обратно пропорциональна полному  сопротивлению цепи. 

R - внешнее сопротивление

r – внутреннее сопротивление ист. тока