![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Сведения по электротехнике
Понятие об электронных явлениях. Электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц (электронов). Электроны – мельчайшие частицы, которые вращаются вокруг атомного ядра. Существует два рода электрических зарядов: положительные и отрицательные. Носителями положительных зарядов являются протоны, носителями отрицательных зарядов являются электроны. Свойства этих зарядов. Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются. Электрические заряды не создаются и не исчезают, они могут перемещаться от одного тела к другому, или смещаться внутри тела или молекул, атомов – закон сохранения электрических зарядов. Электрические заряженные тела всегда окружены электрическим полем.
Проводники тока и изоляторы. Вещества, которые проводят электрический ток, называют проводниками; вещества, не проводящие электрический ток, называют изоляторами. Проводниками электрического тока являются: все металлы; углерод (уголь, графит); водные растворы кислот, щелочей, солей, а также расплавы солей (криолит-глиноземный расплав). Электроизоляционные материалы классифицируются: – по агрегатному состоянию:
– по химическому составу:
При электролитическом получении алюминия широкое применение нашли электроизоляционные материалы: асбест, текстолит, слюда, кирпич, стеклопластик, резина, глинозём, асфальт, бетон.
Переменный и постоянный ток. Электрический ток подразделяется на ток постоянного напряжения – постоянный и переменного напряжения – переменный. Мы выяснили, что условием возникновения электрического тока является всякое упорядоченное движение носителей зарядов. За направление тока условно принимают направление, противоположное движению отрицательных зарядов. Постоянный ток – такой ток, при котором за любые равные промежутки времени через поперечное сечение проводника проходят одинаковые количества электричества. Переменный ток – такой ток, сила и направление которого изменяются во времени.
Преобразование переменного тока в постоянный. Чтобы поддерживать движение электронов, т.е. электрический ток, необходимо приложить определённую энергию. Эта энергия получается при помощи генераторов – источников постоянного электрического тока. Так же источником постоянного тока являются аккумуляторы, гальванические элементы – источники малой мощности. Постоянный ток большой мощности получают преобразованием переменного тока с помощью преобразователей электрического тока переменного направления. Эти преобразователи называются выпрямителями. Выпрямитель – преобразователь электрического тока переменного направления в ток постоянного направления. По видам выпрямители подразделяются на: электроконтактные, газотронные, тиратронные ртутные, полупроводниковые, тиристорные. На КПП ИркАЗа ранее применялись ртутные выпрямители (ядовитые). Сейчас применяются полупроводниковые (кремниевые), улучшились условия труда, повысился КПД.
Электрическая цепь. Электрическая цепь – это совокупность источников, приёмников электрической энергии и соединяющих их проводов. Кроме этого в электрическую цепь могут входить выключатели, предохранители, контрольно-измерительные приборы. В электрической цепи осуществляется передача, распределение и преобразование электроэнергии.
Способы подключения проводников. 1. Последовательное подключение:
![]()
Если два проводника R1 и R2 соединены последовательно, то их общее сопротивление будет слагаться, тогда ток, протекающий по электрической цепи последовательного соединения, будет одинаков. I = I1 = I2. Общее напряжение в цепи складывается из напряжений каждого проводника. Электролизёры рассчитываются на определённую силу тока и соединяются последовательно и образуют серию. Напряжение в корпусе складывается из напряжения всех его электролизёров.
2. Параллельное соединение:
I
Общее сопротивление цепи всегда меньше величины наименьшего из двух сопротивлений.
Закон Ома. Основной закон электрического тока был сформулирован немецким физиком Омом. Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению: I = где I – сила тока (Ампер, кА), U – напряжение (Вольт, кВ), R – сопротивление (Ом, кОм). Т.е. чем выше напряжение при одном и том же сопротивлении, тем выше сила тока и наоборот, чем выше сопротивление при одном и том же напряжении, тем меньше сила тока.
Закон Ома для электролизёра. Uраб. = I·Rэл-ра = I·(Ra + Rош + Rк) = I· где ρ – удельное электрическое сопротивление; l – длина проводника (МПР); S – площадь сечения электролита. Тепловое действие электрического тока. Проводник, по которому проходит электрический ток – нагревается. Движущиеся заряды обладают определённым запасом кинетической энергии. При столкновении с частицами не участвующими в движении, свободные заряды отдают им свою энергию. В результате внутренняя энергия тела повышается, т.е. повышается его температура. Это явление впервые открыли физики Э.Х.Ленц и Дж.Джоуль. Этими учёными было установлено, что: Количество тепла, выделяющееся в проводнике при прохождении по нему электрического тока пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока:
Q = K·I2·R·t, где К = 0, 24 I – сила тока (А), R – сопротивление (Ом). t – время (час).
Qэл-ра = K·I2серии·Rэл-ра·t
Или Qэл-ра = K·I2серии·(Rа + Rр + Rп + Rош)·t,
где Rа – сопротивление анода; Rр – сопротивление расплавов; Rп – сопротивление подины;
|