Презентация на тему Электротехника и электроника

электрические и магнитные явления и их использование в практических

постоянным током и обозначают прописной буквой I.

цепей.

Активными называют электрические цепи, содержащие источники энергии.

Пассивными -

цепи не зависит от величины или направления тока, или

включающее в себя условные обозначения устройств и показывающее соединение

замещения - это графическое изображение электрической цепи с помощью

и емкость.

проводника;
S - сечение;
r - удельное сопротивление

омах (Ом),
проводимость - в сименсах (См).

цепи накапливать магнитное поле.

по формуле
где W - число витков катушки; Ф -

На рисунке показано изображение индуктивности в схеме замещения

участка электрической цепи накапливать электрическое поле.

по формуле:
где q - заряд на обкладках конденсатора; Uс -

На рисунке показано изображение емкости в схеме замещения

ЭДС или источника тока.

Источник ЭДС - это источник, характеризующийся

неразветвленная схема.

и активных элементов.

На рис. 3 показана разветвленная схема, содержащая

тот же ток, называется ветвью.

Место соединения двух и более

через все участки проходит одинаковый ток.

При параллельном соединении все

холостого хода,
режим короткого замыкания,
согласованный режим.

изображен участок цепи с сопротивлением R. Ток, протекающий через

Падением напряжения на сопротивлении называется произведение тока, протекающего через сопротивление, на величину этого сопротивления.

алгебраическая сумма токов в любом узле цепи равна нулю: 

первому закону Кирхгофа.

Токам, направленным к узлу, присвоим знак "минус",

контура равна алгебраической сумме падений напряжений в этом контуре:

схемы уравнение по второму закону Кирхгофа.
Для этого выберем

изменяются во времени.

мгновенным значением и обозначают строчной буквой i.
Мгновенный

повторяются, называется периодом.
Период T измеряется в секундах. Периодические

- максимальное, или амплитудное, значение тока

фазе в момент времени t = 0, называют начальной

в герцах.
Круговая, или угловая частота измеряется в рад/c и

частотах одинаковы, говорят, что эти токи совпадают по фазе.

Действующим значением переменного тока называется среднеквадратичное значение тока за период.

формулам
Действующие значения переменного тока, напряжения, ЭДС меньше максимальных в

токов и напряжений.
Закон Ома для мгновенных значений:
Законы

напряжения, токи и ЭДС одинаковой частоты.

диаграммы используются для качественного анализа электрических цепей, а также

постоянному току называется омическим, а сопротивление того же участка

катушки индуктивности
индуктивное сопротивление - величина, характеризующая реакцию электрической цепи

Ток в индуктивности отстает по фазе от напряжения на 90 градусов из-за явления самоиндукции

фазе на 90 градусов
Емкостное сопротивление - расчетная величина, имеющая

синусоидального тока
В схеме протекает синусоидальный ток

вторым законом Кирхгофа

напряжение в активном сопротивлении совпадает по фазе с током,

сопротивление цепи
начальная фаза комплексного сопротивления

XL > XC, цепь носит индуктивный характер. Векторы напряжений

входе схемы отстает от вектора тока. Цепь носит емкостный

индуктивности и емкости полностью компенсируют друг друга. Ток в

полное сопротивление (z) цепи имеет минимальное значение.

следующими способами:

1. изменением частоты;

2. изменением индуктивности;

3. изменением емкости.

в активном сопротивлении. На индуктивности и емкости схемы могут

индуктивность, емкость и активное сопротивление в цепи синусоидального тока

законом Кирхгофа:
где
активная проводимость

емкостная проводимость

индуктивностью отстает по фазе от напряжения на 90o, ток

Резонанс токов возникает тогда, когда индуктивная и емкостная проводимости

резонансной частоты тока

а полное сопротивление максимально

имеет минимальное значение.
В идеализированном случае

R = 0
Ток

произведение мгновенного напряжения на входе цепи на мгновенный ток

Среднее

этом элементе
так как напряжение и ток в индуктивности

между источником и приемником.

Для качественной оценки интенсивности обмена энергией

мгновенная мощность в реактивном элементе (в индуктивности или в

мощностью
где x - реактивное сопротивление (индуктивное или емкостное).
Реактивная

p2 называется полной мощностью.

Полная мощность, измеряемая в вольтамперах, равна

где z - полное сопротивление цепи.

электрической цепи можно использовать часть полной мощности
коэффициент мощности

устройств. Принимают специальные меры к увеличению коэффициента мощности.

квадрат тока в цепи. Получим подобный треугольник мощностей

индуктивный характер, - положительна, а в цепи с емкостным

которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые относительно друг

вращающегося магнитного поля (это позволило создать электродвигатели переменного тока);

М.С. Доливо-Добровольского Петербургского ученого, который в 1886 г., доказав,

создавать вращающееся магнитное поле. Этот принцип положен в основу

синхронных трехфазных генераторах. Три обмотки 2 статора 1 смещены

ротором обмоток в порядке А, В, С). При смене

момент времени равна нулю.

буквами латинского алфавита ( А, В, С ), а

соединить в общий узел, а начала фаз соединить с

проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N и приемника

провод может отсутствовать и линия для передачи системы трехфазного

называют линейными напряжениями.

Напряжения между началом и концом фазы

напряжений симметричного источника

источника линейное напряжение больше фазного в √3 раз

Uл =

генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в

напряжения одинаковы
Uл = Uф


IA, IB, IC - линейные токи
Iab,

треугольником при симметричной нагрузке. Векторы фазных токов совпадают по

при симметричной нагрузке.

трехфазные цепи, соединенные треугольником.
Это объясняется тем, что, во-первых,

цепью синусоидального тока с несколькими источниками.

Активная мощность трехфазной

При симметричной нагрузке

звезду
В обоих случаях

магнитного поля характеризуется векторной величиной: напряженностью магнитного поля H,

значение магнитной проницаемости, безразмерная величина;


μ0 = 4π·10-7 Гн/м

вещества делятся на три группы.

К первой группе относятся диамагнетики:
вещества,

в магнитных цепях описываются с помощью понятий магнитодвижущей силы,

Магнитный поток измеряется в веберах (Вб).

либо электромагнит (катушка, обтекаемая током).
Магнитодвижущая сила электромагнита
I - ток,

током. С увеличением напряженности намагничивающего поля, магнитная индукция сначала

индукции запаздывает от изменения намагничивающего поля. Кривая зависимости B(H),

нулю, называется остаточной магнитной индукцией Br, или остаточной намагниченностью.

магнитомягкими.

Эти материалы используют в магнитопроводах электрических машин и

установок, их испытания и учета расходуемой электрической энергии.

Различают две

разделяют на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.
По конструкции

измеряемой величины с какой-либо образцовой мерой или эталоном. К

устройства измерительного механизма, электроизмерительные приборы относятся к различным системам:

точности измерений используют понятие относительная погрешность Δx%. Она представляет собой отношение

т. е. для различных делений шкалы прибора. Поэтому точность

на восемь классов:
0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 1,5 2,5

соответствующие условные обозначения, характеризующие назначение прибора (амперметр, вольтметр и

т. п.) электрическими методами выполняют с помощью устройств и

на параметрические, основанные на изменении какого-либо электрического или магнитного параметра

практике, поскольку они обеспечивают высокую точность измерений, отличаются широким

большее число индуктивно-связанных обмоток и предназначенное для преобразования одной

различных целей
1. Для передачи и распределения электрической энергии;
2. Для

назначению трансформаторы - силовые общего и специального применения.
2. По

из двух обмоток, размещенных на замкнутом магнитопроводе, который выполнен

(ВН), а низкого напряжения – обмоткой низшего напряжения (НН).

переменный ток i1, который создаёт переменный магнитный поток Ф,

обмотки низшего напряжения Енн (или отношение их чисел витков)

трансформаторы подразделяют на стержневые, броневые и тороидальные.

Стержнем называют часть

собирают из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,28-0,5 мм

так как они имеют более низкую стоимость по сравнению

стремятся расположить для лучшей магнитной связи как можно ближе

трансформатора разомкнута, а к первичной подводится номинальное напряжение U1н

с номинальным током трансформатора, электрическими потерями ΔPэл1=I210R1 пренебрегают и

= 0), а к первичной подводят пониженное напряжение такого

замыкании обычно составляет 5-15% от номинального. В трансформаторах малой

одна обмотка, часть которой принадлежит одновременно вторичной и первичной

понижающими и повышающими, однофазными и трехфазными.
В автотрансформаторе электрическая энергия

безопасности или другим причинам недопустима гальваническая связь между первичной

трансформаторы, а в устройствах радиотехники и автоматики — многообмоточные

U3, получаемым, например, от обмоток СН и НН, соответствуют

k1 2 = wB.H/wC.H

k1 3=wB.H/wH.H.

с помощью трехфазного трансформатора с общим для трех фаз

аппаратов автоматической защиты от цепи высокого напряжения, расширения пределов

частотомеров, цепей напряжения измерительных приборов (ваттметров, счетчиков, фазометров) и

и обмоткой высшего напряжения, имеет большое число витков и

обмотка

амперметр, последовательно с измеряемым объектом, а вторичную обмотку замыкают

работают в режиме меняющихся напряжений и тока и рассчитаны

которые разделяют силовую и сварочную цепи и понижают высокое

подвижная – ротор. Сердечник статора набирается из листовой электротехнической

фазами. Начала фаз обозначаются буквами c1,c2,c3, концы – c4,c5,c6.

внешней стороне которых имеются пазы, в которые закладывается обмотка

закладываются в пазы сердечника ротора. С торцов эти стержни

исследовал его свойства. Он выяснил, что у таких двигателей

ротором в разрезе: 1 – станина, 2 – обмотка

статора. Витки обмотки закладываются в пазы сердечника ротора и

ротором в разрезе: 1 – станина, 2 – сердечник

Pн, Uн, Iн, nн, а также тип машины.

Pн –

асинхронный двигатель (А) четвёртой серии защищённого исполнения. Если буква

магнитным полем. Отсюда появилось название двигателя – асинхронный (несинхронный).

режиме идеального холостого хода n=n0,S=0. Таким образом, в режиме

зависимость частоты вращения ротора в функции от электромагнитного момента

неустойчивой работе. Точка 1 соответствует идеальному холостому ходу двигателя,

числа пар полюсов;

3. изменением частоты источника питания.

где установлены асинхронные двигатели с фазным ротором.

Основные недостатки этого

жесткости механических характеристик, высокий К.П.Д. Недостатки: ступенчатое регулирование, большие

возможность повышать и понижать частоту вращения, сохранение жесткости механических

от частоты вращения магнитного поля статора, то в синхронных

тока, называемая обмоткой якоря, а на роторе располагается обмотка

область применения синхронных машин — энергетика, где они используются

насосов, вентиляторов. Синхронные микродвигатели используют для привода лентопротяжных механизмов

частей: неподвижной части (индуктора) и вращающейся части ( якоря

из ферромагнитного материала, и полюсов с обмоткой возбуждения 2,

Под действием напряжения, подведенного к якорю двигателя, в обмотке

где CM - коэффициент, зависящий от конструкции двигателя.

противодействующим тормозным моментом М2 механизма, приводимого во вращение.

основным уравнением двигателя

создаваемого в обмотке возбуждения. Частоту вращения двигателя постоянного тока

двигатель), необходимо изменить направление тока в обмотке якоря или

возбуждением в установившемся режиме работы. Обмотка возбуждения подключена параллельно

n2 от момента на валу M2 при U =

вращения такого двигателя уменьшается в небольшой степени.

и обмотка возбуждения включены последовательно. Ток возбуждения двигателя одновременно

где k - коэффициент пропорциональности

характеристики двигателя последовательного возбуждения выглядит следующим образом:

уменьшением нагрузки на валу двигатель развивает очень большую частоту

нечто среднее между механическими характеристиками двигателя параллельного и последовательного

электроустановок:

– по производству электроэнергии — электрические станции;
– по

энергия. На этих станциях различные виды энергии (энергия топлива,

электроэнергию от источника и преобразующая ее в механическую, тепловую,

и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования,

— электроустановке, состоящей из трансформаторов или иных преобразователей электроэнергии,

энергоснабжения.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок выделяют три категории надежности

электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни

электроприемники, перерыв в работе которых может привести к значительному

электроприемники, которые не вошли в 1 или 2 группу.

естественным, искусственным и совмещенным.

Искусственное освещение осуществляется с помощью электрических

по световому ощущению, воспринимаемому зрительным органом человека. Единицей измерения

пространства. Сила света равна отношению светового потока к телесному

светового потока, измеряется в люксах (лк), т. е. E=Φ/S;

определяется значением силы света, излучаемого с единицы площади поверхности

роль. За последние три десятилетия они почти полностью вытеснили

электроны; их концентрация значительно превышает концентрацию дырок (nn >>

так, что положительный полюс источника соединен с n-областью, а

полюс источника был соединен с p-областью, а отрицательный с

направлении используется в приборах, которые называются полупроводниковыми диодами.
Полупроводниковые

преобразования переменного электрического тока в постоянный электрический ток.
Схемы построения

переменного тока однофазным однополупериодным выпрямителем.

Если мы перевернём диод, поменяв его выводы – анод

схемы таких выпрямителей – мостовая схема и балансная.

Рассмотрим мостовую

от точки «А» к точке «В», то далее от

– меньшим коэффициентом пульсаций выходного напряжения по сравнению с

и его выходное напряжение (красным цветом), образованное на «вершинах»

однополупериодного выпрямителя имеет меньшую глубину пульсации. Вторичные обмотки трансформатора

n–p-переходами называются транзисторами. Название происходит от сочетания английских слов:

германиевый транзистор p–n–p-типа представляет собой небольшую пластинку из германия

с противоположным типом проводимости – коллектором (К), а вторую

На рисунке показано включение в цепь транзистора p–n–p-структуры. Переход

заряда в эмиттере – переходят из него в базу,

применение в радиоэлектронике. Современная технология позволяет производить полупроводниковые приборы

– сверхмалых диодов, транзисторов, конденсаторов, резисторов, соединительных проводов, изготовленных

областях современной электронной техники. Это особенно ярко проявилось в

зануление , защитное отключение, электрическое разделение сети, применение малых

изложены в Правилах устройства электроустановок. В электроустановках с изолированной

в качестве защитной меры применяются разделяющие или понижающие трансформаторы,

380 В и выше и постоянном напряжении 440 В

трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;
приводы электрических аппаратов;
вторичные обмотки

изоляцией, а также рельсовые пути (кроме крановых), выходящие за

для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей,

и отвод её в землю, тем самым, защищая здание