Termeni de bază și definiții ale ingineriei electrice - material didactic

Concepte de bază, termeni și definiții de Inginerie Electrică

curent electric

Curentul electric (I) este direcționată de circulație a transportatorilor în mod gratuit electrice. În metale, purtatori de sarcina sunt electroni, electrolitul cu plasmă - ioni. Unitatea de curent de măsurare - amperi (A). Convențional, direcția pozitivă a curentului într-un circuit extern care primește direcția de la pozitiv electrodul (+) la încărcat negativ (-). În cazul în care tendința actuală în ramura necunoscută, acesta este selectat la întâmplare. În cazul în care rezultatul modului de calcul a lanțului, curentul va avea o valoare negativă, direcția reală actuală opusă unui ales arbitrar.

voltaj

Tensiunea electrică (U) este operațiunea caracteristică a intensității câmpului electromagnetic privind transferul sarcinilor electrice prin elemente de circuit extern. În acest caz, energia electrică este transformată în alte forme. Unitate - volți (V). Pentru un receptor de direcție tensiune pozitivă primește direcție care coincide cu direcția pozitivă a curentului selectat. În circuite și sisteme de alimentare electrică de tensiune poate avea o valoare care variază de la câteva sute de volți la mii de volți.

electromotoare

Forța electromotoare E (emf) câmp indus descrie abilitatea de a produce un curent electric. Unitate - volți (V). Sursele de energie poate fi o sursă de CEM și curent. Acest manual se concentrează numai surse de CEM. Sursa EMF se caracterizează prin doi parametri: valorile electromotoare (E) și rezistența internă (r0). EMF sursă, a cărei rezistență internă poate fi neglijată, se numește sursa ideală. Sursa reală are anumită valoare EMF a rezistenței interne. Sursa de rezistență internă CEM mult mai mică decât rezistența de sarcină (RH) și un curent electric în circuitul depinde în principal de mărimea sarcinii forței electromotoare și rezistență. Sursa EMF are următoarele simboluri grafice.

Sursa EMF tensiune caracteristică are forma:

Relația dintre tensiunea la bornele sursei și forța sa de electromotoare este dată de:

U = E - r0 × I (pentru sursa reala a EMF)

U = E (pentru sursa ideala).

rezistență electrică R este o cantitate care caracterizează rezistența la mișcare a mediului conductor al sarcinilor electrice libere (curente). Unitatea de măsură - ohmi. Reciproca rezistență, se numește conductanta electric G. Unit - Siemens (cm).

rezistență electrică

Rezistența electrică a conductorului este determinat prin formula

unde l - lungimea;
S - secțiune transversală;
ρ - rezistivității.

Prin capacitatea de a efectua o materiale electrice de curent electric pot fi împărțite în grupe: conductoare, dielectrice și semiconductori.

materiale conductaore

Materiale conductoare (aluminiu, cupru, aur, argint, etc.) au o conductivitate electrică ridicată. Cel mai adesea în fire și cabluri de aluminiu utilizate ca cel mai ieftin. Cuprul are o conductivitate electrică mai mare, dar este mult mai scump.

Conductorilor trebuie să selecteze un grup de materiale cu rezistivitate ridicată. Acestea includ aliaje (nicrom, Fehral și colab.) Sunt utilizate pentru fabricarea de încălzitoare înfășurări și dimeri. Tungsten este utilizat în lămpi incandescente. Constantan și manganin sunt folosite ca rezistențe în dispozitivele standard.

Materiale de izolare (izolatori)

Materiale izolatoare (izolatori) au o conductivitate electrică foarte scăzută. Acestea sunt gazoase, lichide și solide. Mai ales o mare varietate de diferite dielectrici solide. Acestea includ cauciuc, lemn uscat, ceramica, plastic, carton, fire textile, etc. Materiale. Ca materiale structurale utilizate PCB și Ghetinax. PCB este un material dielectric, care se bazează pe materialul textil impregnat cu rășină fenol-formaldehidă. Ghetinax această hârtie impregnate cu rășină fenolformaldehidică.

semiconductori

Semiconductori pentru conductivitate electrică este intermediară între conductori și izolatori. Material simplu semiconductor - germaniu, siliciu, seleniu, materiale semiconductoare compuse - arseniură de galiu, fofid etc. în concentrație purtător semiconductor pur. - electroni liberi și găuri este mică, iar aceste materiale nu conduc electricitate.

Dacă materialul semiconductor pentru a introduce o impuritate (donor sau acceptor), adică producerea de dopaj, semiconductorul devine proprietarul e (n) conductibilitate (electroni în exces) sau gaură (p) conductibilitate (sarcini pozitive în exces - găuri). Dacă vom combina cele două semiconductori cu diferite tipuri de conductivitate, obținem un dispozitiv semiconductor (diode), care este utilizat pentru rectificarea curentului alternativ.

Puterea în circuitul electric caracterizează intensitatea conversiei energiei de la o formă la alta unitate de timp. putere unitate - wați (W).

Pentru circuitul de curent sursă de curent continuu

RPR = U x I = R x I 2 = U 2 / R

Legea inducției electromagnetice

Legea inducției electromagnetice - stabilește o relație între fenomenele electrice și magnetice, a fost descoperit în 1831 de Michael Faraday, în 1873 legea a fost compilat și dezvoltat de către D. Maxwell:

Dacă flux magnetic F care trece printr-o suprafață delimitată de o anumite modificări de contur induse electromotoare forță e la momentul t, bucla egală cu modificarea ratei de curgere