energie electrică, proprietăți și aplicațiile sale - studopediya

Dintre toate formele de energie este în prezent energia electromagnetică cele mai utilizate pe scară largă numit de energie electrică.

Utilizarea energiei electrice a permis să crească productivitatea în toate domeniile de activitate umană, să automatizeze și să implementeze o serie de procese tehnologice în industrie, transporturi, agricultură și gospodării, bazate pe principii noi, accelerarea, proces mai ușor și mai ieftin de obținere a produsului final, precum și crearea confort în zonele industriale și rezidențiale.

energie electrică este schimbat dramatic de producție. proprietatea sa unică să se mute în alte forme de energie a fost întotdeauna baza tehnologiei fizice a viitorului, și mai presus de toate de generare de energie electrică și, care este deja la începutul secolului XX a fost începutul revoluției tehnologice. Și este într-adevăr nu e de mirare primii pași electrice se numesc „revoluție colosală.“ dezvoltarea puterii de astăzi este un progres științific și tehnologic majore și îmbunătățirea tehnologică a producției.

Acest lucru se datorează următoarelor:

- Energia electrică este transformată cu ușurință la orice tip (termică. Nucleară. Mecanică. Chimică. Radiata. Energie debitului de apă), și invers, energia electrică poate fi transformată cu ușurință în orice alt tip de energie.

- Energia poate fi transferată la aproape orice distanță.

- Acesta poate fi ușor împărțite pentru orice parte (consumatorii de energie de putere poate fi de la o fracțiune de watt la mii de kilowați).

- Procesele de producție, transport și consumul de energie electrică poate fi pur și simplu și să automatizeze în mod eficient.

- controlul proceselor în care se folosește electricitatea, de obicei, un foarte simplu (apăsarea butonului, comutatorul și m. p.).

- Utilizarea energiei electrice contribuie la crearea unor condiții confortabile la locul de muncă și acasă.

Singurul dezavantaj al energiei electrice este „lipsa unui depozit de produse finite“, adică. E. Pentru a stoca energie și de a salva aceste stocuri pentru perioade lungi de omenirea încă nu a învățat. Stocurile de energie electrică în baterii, celule electrochimice și condensatori sunt suficiente numai pentru centralele cu emisii reduse de putere relativ, iar termenul de valabilitate al acestor rezerve sunt limitate. Prin urmare, trebuie să se facă de energie electrică și apoi într-o cantitate, când și modul în care este nevoie de consumator.

Este transformată în energie mecanică prin intermediul motoarelor electrice, care sunt utilizate pentru a conduce mașini și mașini rotative în diverse industrii, agricultură și gospodării.

În plus, energia electrică este utilizată pe scară largă în instalațiile industriale pentru produse de încălzire, topire metalice, sudura, electroliza, pentru obținerea plasmei, materiale noi prin electrochimie, iar materialele pentru gaze și t curățare. D.

Energia electrică este acum, practic, singura formă de energie pentru iluminat artificial. nou domeniu de utilizare a energiei electrice și mastering conturat (airbag magnetic pentru vehicule, pompe electromagnetice pentru pomparea metalelor topite, și m. p.).

Este clar că, fără energie electrică nu există nici o viață normală în societatea modernă. Este folosit absolut toate aparatele de uz casnic: frigidere, mașini de spălat, echipamente de iluminat, fiare de călcat, cuptoare cu microunde, calculatoare, televizoare, etc. Este greu de imaginat cum am trăit, lumina pogasni în apartament, sau închide televizorul ...

În plus față de apartamentele orașului, o cantitate mare de energie electrică este consumată de către fermele de agricultori pe care sunt dependințe, nu numai de viață, dar, de asemenea.

Ca proprietar al casei, trebuie să știți despre energie electrică mai mult decât doar pentru a fi capabil de a schimba un plug sau șurub într-un bec. Ar trebui să se înțeleagă relația dintre curent, tensiune și puterea, avantajele și dezavantajele AC.

Curentul electric - direcțională (ordonate) mișcarea particulelor încărcate. Astfel de particule pot fi: in metale - electroni în electroliți - ioni (cationi și anioni) din gazele - ioni și electroni, în anumite condiții vakuumepri - electroni în semiconductori - electroni și găuri (electron-gaura de conductivitate). Uneori, un curent electric este numit, de asemenea, curentul de deplasare care rezultă din modificări în timpul câmp electric.

Curentul electric are următoarele efecte:

- conductorii de încălzire (supraconductori în degajarea căldurii nu are loc);

- modificări în compoziția chimică a conductoarelor (observate în principal în electroliți);

- crearea unui câmp magnetic (prezentat la toate, fără excepție conductori).

DC

Se numește DC, curent electric, care nu se schimbă în direcția de timp. Sursele de curent continuu sunt celule electrochimice, baterii și generatoare de curent continuu.

AC

Variabile numit curent electric a cărui magnitudine și direcție variază în timp. Domeniul de aplicare mult mai larg decât AC DC. Acest lucru se datorează faptului că tensiunea de curent alternativ poate crește sau scădea cu un transformator, practic fără nici o restricție. Curentul alternativ este mai ușor de transportat pe distanțe lungi.

Când este conectat la o sursă de alimentare de curent alternativ, cu un e variază sinusoidal. d. a. circuite electrice cu rezistențe liniare în ele vor acționa variază sinusoidal de tensiune și variază sinusoidal curenți pentru a trece. curenți alternativi, e. d. a. tensiune și sunt caracterizate prin patru parametri: perioada, frecvența, amplitudinea și valoarea curentă.

Intervalul de timp T, timp în care e. d. s, iar tensiunea sau curentul i (Fig. 169 a) realizează un ciclu complet de schimbare se numește perioada. Mai rapid rotorul se rotește în jurul sau alternator, este mai mica perioada de modificare e. d. a. sau curent.

Numărul de perioade complete de schimbare e. d. s, tensiune sau curent 1 este menționată ca frecvență, f = 1 / T

Se măsoară în Hertz (Hz), t. E. Numărul de cicluri pe secundă. Cu cât frecvența, cea mai mică perioada de schimbare a curentului, tensiune sau e. d. a. (Fig. 169, b). În Uniunea Sovietică, toate centralele electrice produc curent alternativ, variind cu frecvența de 50 Hz, adică. E. 50 cicluri pe secundă. Automatizarea radio și aplicate de curenți electrici și frecvențe mai mari. Aceste frecvențe sunt măsurate în kilohertzilor (1kHz = 10 3 Hz) și megahertzi (1 MHz = 10 6 Hz).

Fig. 169. Curbele se schimbă AC sinusoidală cu o frecvență diferită

Fig. 169, și rezultă că în timpul perioadei de timp T a unei faze t curent (e. G. P. Or tensiune) este modificată cu un unghi de 360 ​​°, sau 2 radiani.

Această cantitate se numește frecvența unghiulară a curentului alternativ, acesta are dimensiunea rad / s.

Amplitudinea. Cea mai mare valoare a curentului alternativ (variabila e. G. P. Și tensiune) este numită valoare de vârf sau de amplitudine. Așa cum am considerat cel mai simplu alternatorul (vezi. Fig. 168, a) e. d. a. e atinge de două ori valorile amplitudinii în timpul unei prime jumătate revoluție + Em (regia de la începutul până la sfârșitul înfășurării), iar în a doua jumătate revoluție - Em (dirijat de la bobina capăt la partea superioară). În mod similar, într-o perioadă de curentul i 2 ori amplitudinea atinge valori de IT și - iT. Valoarea de vârf a curentului, tensiunii și e. d. a. în formulele denotă literele corespunzătoare cu subscript „T“, T. e. UT. ET și colab.

Valoarea efectivă. Curent, tensiune, e. d. cu operarea circuitului electric la un moment dat în timp, este determinată de așa-numitele valori instantanee. Aceste valori notate cu litere mici, de obicei, i, u, e. Cu toate acestea, judecătorul a variabilelor e. d. s, curent sau tensiune pe valorile lor instantanee incomode, deoarece aceste valori sunt în continuă schimbare. Prin urmare, capacitatea de a evalua AC realiza un lucru mecanic sau de a genera căldură luat la valoarea sa actuală.

O valoare de curent alternativ realiza puterea curentului (linia 2 din Fig. 169 a) care trece prin conductorul pentru un timp (de exemplu, în cadrul unei perioade sau 1) furnizează în ea aceeași cantitate de căldură ( va produce același lucru mecanic) AC ca activ (curba 1). RMS curent, tensiune, și e. d. a. respectiv denota I, U, E

Atunci când curentul alternativ sinusoidal

Dacă știți valoarea curentă a curentul I, atunci valoarea sa de vârf

În mod similar, pentru tensiunile sinusoidale și e. d. a.

În practică, pentru o parametrii de curent alternativ sunt utilizate, în principal, se aplică curent, tensiune și e. d. a. De exemplu, atunci când spunem că tensiunea de alimentare de iluminat de curent alternativ este de 220 V sau un curent de 100 A trece prin circuit, aceasta înseamnă că rețeaua de tensiune de valoare efectivă este de 220 V sau valoarea curentă a curentului care circulă prin acest circuit este egal cu 100 A.

Energia electrică și lucrul mecanic creat de un curent alternativ în diverse dispozitive electrice, valorile curente proporționale cu curent și tensiune. Cele mai multe dintre instrumentele existente pentru măsurarea curentului alternativ de măsură de curent, tensiune, și e. d. a.

Circuitul electric - un set de dispozitive, elemente destinate fluxului de curent electric, procesele electromagnetice care pot fi descrise prin termenii puterii curentului și tensiunii.

Circuit de imagini utilizând simboluri numite circuite.