Concepte de bază în inginerie electrică

Conductori - substanțe în care apariția câmpului electric, un curent electric. Ei au o mică rezistență specifică și, practic, fără pierderi efectua curent electric. Conductorii sunt - metale și aliajele lor, acizi si baze (electroliti).

Cel mai bine este de a efectua curent - argint, cupru, aur și aluminiu. Din cauza costurilor ridicate de argint și de aur este utilizat numai în circuite electronice high-tech. Cupru și aluminiu au primit pe scară largă ca conductori. Cuprul este cel mai frecvent conductorul are o rezistență ridicată la oxidare, dificil de a rupe și înlocuirea treptată din aluminiu. Aluminiul este utilizat în principal în circuit vechi.

Dielectrici - materiale care au rezistență mare la curent electric.

Dielectrici sunt - din plastic, cauciuc, hârtie, lemn, piatră, sticlă, PCB, ceramică, porțelan.

rezistență

Rezistor - un element de circuit electric având o rezistență la trecerea curentului electric.

Ohm - unitate de măsură impedanță. Rezistor răspunde tensiunii aplicate la aceasta. Cea mai mare suprafața exterioară a rezistorului, cu atât mai mult puterea pe care o poate absorbi.

Un fir sau rezistor care nu se poate disipa puterea necesară, se încălzește, rezistența crește brusc, și ca urmare a arde. Prin urmare, rezistențele indicate de celălalt parametru - puterea disipată (0,125, 0,25, 0,5, 1, 2,5 wați și mai mult).

Rezistenta conductorului depinde de secțiunea de material, lungimea și transversală a conductorului. La încălzirea conductorului, rezistența crește. Cu cât conductorul, cu atât mai mare rezistenta, dar mai mică decât secțiunea transversală a conductorului, cea mai mică rezistență.

voltaj

Diferența dintre potențialul sursă de energie electrică se numește tensiune electrică. Tensiunea este măsurată în volți (V). Măsurată de un voltmetru care este conectat în paralel cu polii de sarcină sau de putere.

Tensiunea între linie și conductorul neutru numit tensiune de fază și este egală cu 220 de volți (Uf). Tensiunea dintre cei doi conductori de linie numita tensiune de linie și este egală cu 380 volți (Ul).

Într-o rețea tipică de tensiune linie de 380V și 220V fază. Există, de asemenea, rețeaua veche, în care tensiunea de linie de faza 220V și 127V.

Curentului electric alternativ

mișcarea direcțională de electroni de la un pol al circuitului electric închis la altul - curent electric. Ei se mișcă de la polul negativ la pozitiv. Fluxurile curente într-o direcție opusă mișcării de electroni - de la „+“ la „-“, de la sursa de curent pentru consumator.

Curentul electric măsurat în amperi (A). Aceasta este măsurată printr-un ampermetru, care este inclus în circuitul de la punctul în care este necesar să se măsoare curentul. Curentul încălzește firul în timpul funcționării, un câmp electric. Cu cât mai mare de curent, mai gros sârmă.

Curentul alternativ variază cu o frecvență de 50 perioade, frecvența de 50 Hz.

Un curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz până la 50 de ori pe secundă, își schimbă direcția și amploarea acesteia ( „+“ și „-“ sunt schimbate de 50 de ori pe secundă) și variază sinusoidal.

Când electronii AC schimba direcția lor de mișcare, o sursă de alimentare ciclu complet inversarea polaritatii numit sinusoidei.

Perioada - perioada de timp în care curentul face o oscilație completă.

Frecventa - inversul perioadei, numărul de cicluri pe secundă, exprimată în hertzi (Hz).

Curent și tensiune în creșterea sarcinii și scăderea, iar diferența dintre valoarea minimă și maximă a valorii lor numită amplitudine.

Trei identic în frecvență și amplitudinea AC relativ defazate între ele cu 120 de grade sau perioada de o treime, pentru a forma un sistem cu trei faze.

Fiecare sistem de fază circuit separat abreviat fază.

Pentru fluxurile de curent într-un circuit închis, necesită o sursă de forță electromotoare care generează energie electrică.

Curent electric

Surse de alimentare de curent continuu (baterii, acumulatori), curent, tensiune, nu se schimba direcția lor. În cazul în care un circuit electric închis este format dintr-un rezistor și o baterie, bateria - sursa de energie electrică, rezistor - receptorul de energie electrică pentru conectarea acestor elemente de legătură au fire.

Legea de bază în industria electrică - curentul absorbit din zona de circuit este direct proporțională cu tensiunea și invers proporțională cu rezistența suprafeței circuitului.

formula legea lui Ohm: I = U / R, R = U / I, U = I * R

Atunci când tensiunea este crescută curentul crește la aceeași rezistență. Cu cât rezistența, mai puțin curent la același
tensiune.

Legile lui Kirchhoff

Prima lege a Kirchhoff

Suma curenților intră într-un nod este egală cu suma curenților care părăsesc nodul.

Punctul în care converg mai multe conductoare se numește un nod. In orice suma algebrică electric nod de circuit al curenților este egal cu zero.

în cazul în care m - numărul de ramuri conectate la nodul.

A doua lege a lui Kirchhoff

În orice circuit buclă închisă EMF sumă algebrică egală cu suma algebrică a tensiunilor cade pe toate stațiile sale.

unde n - numărul surselor de CEM în circuit;
m - numărul de elemente în rezistența circuitului Rc;
Uk = Rk Ik - tensiune sau căderea de tensiune pe elementul de circuit k.

conectarea conductoarelor

conectarea în serie a două conductoare

Formulele pentru conectarea în serie a două conductoare:
Iobsch = I1 = I2
Uobsch = U1 + U2
Robsch = R1 + R2

Exemplul de calcul secvențial compus conductoarele circuitului

Cunoscut Uobsch = 1V, R1 = R2 = 1 ohm, este necesar să se găsească U1 și U2.
În primul rând este necesar să se găsească Robsch, care se calculează cu formula: Robsch = R1 + R2 = 1 + 1 = 2 Ohm
Prin legea lui Ohm poate fi găsit Iobsch care este egal cu I1 și I2, și se calculează cu formula: = Iobsch Uobsch / Robsch = 1/2 = 0.5A
U1 Acum, prin legea lui Ohm poate fi găsit, care se calculează cu formula: U1 = R1 * Iobsch = 1 * 0,5 = 0,5V
U2 De asemenea, prin legea lui Ohm poate fi găsit, care se calculează cu formula: U2 = R2 * Iobsch = 1 * 0,5 = 0,5V

conductoare de conexiune paralele

Formulele pentru conectarea în paralel a două conductoare:
Iobsch = I1 + I2
Uobsch = U1 = U2
Robsch = 1 / R1 + 1 / R2 = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Circuit de calcul EXEMPLU conductoarelor de legătură paralele

Cunoscut Uobsch = 1V, R1 = R2 = 1 ohm, este necesar să se găsească Iobsch.
În primul rând este necesar să se găsească Robsch, care se calculează cu formula: Robsch = 1 / R1 + 1 / R2 = (R1 * R2) / (R1 + R2) = (1 * 1) / (1 + 1) = 1/2 = 0, a 5-
Prin legea lui Ohm poate fi găsit Iobsch, care se calculează cu formula = Iobsch Uobsch / Robsch = 1 / 0,5 = 2A

Raportul dintre curenții și tensiunile în circuitele trifazate

În legătură stele:
Il = Iph, Ul = √3 * Uf

Conexiunea delta:
Il = √3 * Iph, Ul = Uf

Urgență și moduri de operare anormale ale rețelei electrice

Scurt - în cazul în care aproape două fire transporta curent la un aparat electric (fază și neutru), atunci curentul va crește brusc de 10 ori sau mai mult, cablajul poate aprinde. Pentru a evita acest lucru, disjunctorul trebuie să deconecteze tensiunea de alimentare.

Supraîncărcarea - curent depășește norma pentru cablarea pentru o lungă perioadă de timp. Pentru a evita acest lucru, disjunctorul trebuie, de asemenea, opriți alimentarea.

Abaterea de tensiune - Pașapoartelor dispozitiv electric de tensiune nominală specificată care asigură funcționarea corespunzătoare a acestuia. Prin creșterea și descreșterea tensiunii interferează cu funcționarea normală a aparatului și scade durata de viata sa, cu deviere considerabilă posibilă unitate de eșec. În acest caz, acesta poate ajuta la regulatorul de tensiune.

Supratensiunilor - o creștere semnificativă a stresului pe termen scurt. Această tensiune poate deteriora aparate electrice de uz casnic, în care o mulțime de electronice: calculatoare, televizoare, etc. Pot să apară atunci când fulgerul lovește în fire electrice, sau în imediata apropiere a acestora, precum și atunci când pentru a activa și dezactiva aparate electrocasnice mari, nereguli în efectuarea lucrărilor de sudură (în rare, de multe ori în zonele rurale).

de tensiune distorsiona - unele aparate sunt sub stres crescut, iar altele sub redusă. Acest mod este rezultatul unui defect într-o rețea cu trei faze, atunci când tensiunea pe fazele au o valoare diferită.

energie electrică

încărcare uzat de energie se numește energie electrică. măsurată în wați. 1000 wați este 1 kilowatt (kW).

Consumatorii pot fi conectate în serie sau în paralel, puterea totală va fi în continuare egală cu suma consumului de energie de către fiecare utilizator.

S - putere aparentă (aparent), conține componentele active și reactive ale puterii electrice consumate, măsurate în volți-amperi (VA), această valoare este indicată pe plăcile de alternativ dispozitive de curent.

P - putere (efectivă), asociată cu energia electrică care poate fi transformată în alte forme de energie. - căldură, lumină, mecanic etc. este măsurată în wați (W), este o putere utilă care poate fi utilizat pentru a efectua munca.

P = IUcosf - pentru un circuit monofazat, P = √3IUcosf - pentru circuit trifazat, P = U * I - în lanț, în cazul în care există doar rezistență.

Q - putere reactivă. asociate cu schimbul de energie electrică între sursă și chiuveta, măsurată în volți-Amperi reactivă (VAR), atunci când valoarea medie a puterii pentru perioada este zero, puterea activă este egală cu zero, energia acumulată prin bobina de câmp magnetic este returnat înapoi la sursă, curentul de circuit nu funcționează normare reactive surse de energie actuale inutile și linia de transmisie de sârmă. Surse reactive de energie pot fi elemente având o inductanță - motoare și transformatoare. Pentru a reduce puterea reactivă a consumatorilor racordați la bornele condensatoarelor (serii sau în paralel).

IUsinf Q = - pentru un circuit monofazat, Q = √3IUsinf - pentru circuit trifazat.

Consumul de energie electrică măsurată în kilowați-oră (kWh).

Cantitatea de energie consumată este egală cu produsul dintre puterea de a aparatului în timp ce se execută.

Schimbarea de fază între curent și tensiune este notată cu un unghi φ. Factorul de putere - valoarea egală cu raportul dintre puterea activă pentru a completa valoare cosf egală cu unghiul de defazaj între tensiune și curent, cea mai mare este, cu atât mai bine. Trebuie să încercați să faceți un volum de muncă, astfel încât cosf a fost aproape de unitate (în practică 0.85-0.9, creșterea în continuare a 1 nu este justificată punct de vedere economic).