Постоянный и переменный ток. Основные определения и единицы

Постоянный ток - это упорядоченное движение электрических зарядов под действием электрического поля: в металлах - свободных электронов, в электролитах - положительных и отрицательных ионов, в газах - положительных и отрицательных ионов и электронов, в полупроводниках - электронов и дырок.

+ЭДС-количественная мера сторонней силы, накапливающая заряды. ЭДС численно равна работе сторонних сил по перемещению единичного заряда по цепи. Е=А/Q [H*м/К]=[В]. Под движением ЭДС в цепи происходит направленное движение зарядов. Положительным движением принято считать от + к – во внешней цепи и от – к + внутри истрочника.

+Напряжение (U) равно работе по перемещению электрического заряда между двумя точками. 1[B]=10 3[mB]=10 6[mkB]

+Cила тока (I) – количество зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника за единицу времени. I=Q/t [I]=[Кл/c]=[A]

+Плотность тока – отношение тока к площади поперечного сечения проводника. σ=I/S [A/mm2]

+Электрическое сопротивление- свойство проводников препятствовать прохождению эл тока. r=pl/S [Ом] p-удельное сопротивление [om*mm2/m]. Gamma=1/p – удельная проводимость, g=1/r – проводимость.

Закон ома определяет зависимость между ЭДС, током и сопротивлением. Ток в цепи прямо пропорционален ЭДС и обр. сумме внеш. и внутр. сопротив. I=E/r+ro I=U/r

U=E-Iro – напряжение на зажимах источника (внешнее напряжение) < ЭДС на величину падения сопротивления внутри источника.

Режимы работы цепи: 0Номинальный – определяется номинальным напряжением и током, на которые рассчитана цепь. 0Холостой ход – работа источника тока при разомкнутой внешней цепи. I=0, U=E 0Короткое замыкание r<<ro, Iкз=E/ro (r=0, U=0)

Согласованное соединение источников - соединение разноименными полюсами при этом ЭДС совпадает и складывается.

Соединение приемников:1)последовательное- неразветвленная цепь с одним источником. I=const, U=U1+U2….+Un, 2)параллельное – разветвленная цепь с одним источником. U=const, Iобщ=I1+…+In, 1/rобщ=1/r1+..+1/rn, r= r1r2/r1+r2, A=UQ=UIt –электр мощность.

Все проводники при прохождении по ним электрического тока нагреваются и отдают тепло окружающей среде. Qвыд тепла=I2rt, Qотд=aF(tпров-tвыд)

Переменный ток получают путем вращения рамки в магнитном поле. Принцип действия — явление электромагнитной индукции (появление индукционного тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока). В генераторах переменного тока вращается якорь из электромагнита с несколькими полюсами, а с обмоток статора снимается переменное напряжение.

Основной вид пер.тока- Трехфазный ток Uл=^3Uф, Iл=Iф

t- период-время полного цикла изменения ЭДС, f=1/t-частота (СССР 50 Гц, США 60 Гц), w=2П/t (рад/с)-угол поворота ротора за 1с, a=wt –фазный угол, угол поворота ротора за t.

Действующее значение показывает эквивалентное тепловое действие относительно постоянного тока. U=Um/^2, I=Im/^2, E=Em/^2

Действующее значение переменного тока равно такому постоянному току, который, проходя через то же сопротивление, что и переменный ток, за то же время выделяет такое же количество энергии