Введение в электротехнику. В электротехнике u

Обозначения в электротехнике : Механика и Техника

Точки над буковками обозначают комплексы или комплексные амплитуды. Так если некоторая величина изменяется по гармоническому закону $x(t)=X_mcos(\omega t+\varphi)$ , то $X_m$

- амплитуда $x(t)$

, $\dot{x}(t)=X_me^{j\varphi}e^{j\omega t}$ - комплекс величины $x(t)$

, то есть комплексный гармонический сигнал, такой, что $x(t)=\operatorname{Re}\dot{x}(t)$ , а $\dot{X}_m=X_me^{j\varphi}$ - комплексная амплитуда величины $x(t)$

, так что $x(t)=\operatorname{Re}\dot{X}_me^{j\omega t}$ . Иногда индекс " $m$

" в обозначении опускают, иногда отсутствие этого индекса указывает, что речь идёт о действующем значении - в зависимости от контекста. В электротехнике часто при определении комплесных амплитуд и комплексов используют мнимые части, а не действительные, как у меня - надо смотреть индивидуально.

Иногда вместо точек используют подчёркивания.

После подстановки в систему дифференциальных уравнений, описывающих цепь при гармоническом воздействии, комплексов (это можно потому, что если найдено решение системы дифуров при некотором комплексном сигнале, то действительная и мнимая части по отдельности удовлетворяют этой системе), получается система алгебраических уравнений относительно комплексных амплитуд. После нахождения комплексных амплитуд можно найти и сами гармонические сигналы в виду принципа транспозиции.

В этой системе обозначений, кстати, буква без точечки может также обозначать модуль комплексного числа $X_m=|\dot{X}_m|$ . Надо быть внимательными.

dxdy.ru

Электротехника - это просто! - MoiKompas.ru

Разность потенциалов Известно, что одно тело можно нагреть больше, а другое меньше. Степень нагрева тела называется его температурой. Подобно этому, одно тело можно наэлектризовать больше другого. Степень электризации тела характеризует величину, называемую электрическим потенциалом или просто потенциалом тела. Что значит наэлектризовать тело? Это значит сообщить ему электрический заряд, т. е. прибавить к нему некоторое количество электронов, если мы тело заряжаем отрицательно, или отнять их от него, если мы тело заряжаем положительно. В том и другом случае тело будет обладать определенной степенью электризации, т. е. тем или иным потенциалом, причем тело, заряженное положительно, обладает положительным потенциалом, а тело, заряженное отрицательно, — отрицательным потенциалом.

Разность уровней электрических зарядов двух тел принято называть разностью электрических потенциалов или просто разностью потенциалов.

Следует иметь в виду, что если два одинаковых тела заряжены одноименными зарядами, но одно больше, чем другое, то между ними также будет существовать разность потенциалов.

Кроме того, разность потенциалов существует между двумя такими телами, одно из которых заряжено, а другое не имеет заряда. Так, например, если какое-либо тело, изолированное от земли, имеет некоторый потенциал, то разность потенциалов между ним и землей (потенциал которой принято считать равным нулю) численно равна потенциалу этого тела.

Итак, если два тела заряжены таким образом, что потенциалы их неодинаковы, между ними неизбежно существует разность потенциалов.

Всем известное явление электризации расчески при трении ее о волосы есть не что иное, как создание разности потенциалов между расческой и волосами человека.

Действительно, при трении расчески о волосы часть электронов переходит на расческу, заряжая ее отрицательно, волосы же, потеряв часть электронов, заряжаются в той же степени, что и расческа, но положительно. Созданная таким образом разность потенциалов может быть сведена к нулю прикосновением расчески к волосам. Этот обратный переход электронов легко обнаруживается на слух, если наэлектризованную расческу приблизить к уху. Характерное потрескивание будет свидетельствовать о происходящем разряде.

Говоря выше о разности потенциалов, мы имели в виду два заряженных тела, однако разность потенциалов можно получить и между различными частями (точками) одного и того же тела.

Так, например, рассмотрим, что произойдет в куске медной проволоки, если под действием какой-либо внешней силы нам удастся свободные электроны, находящиеся в проволоке, переместить к одному концу ее. Очевидно, на другом конце проволоки получится недостаток электронов, и тогда между концами проволоки возникнет разность потенциалов.

Стоит нам прекратить действие внешней силы, как электроны тотчас же, в силу притяжения разноименных зарядов, устремятся к концу проволоки, заряженному положительно, т. е. к месту, где их недостает, и в проволоке вновь наступит электрическое равновесие.

Электродвижущая сила и напряжение

Для поддержания электрического тока в проводнике необходим какой-то внешний источник энергии, который все время поддерживал бы разность потенциалов на концах этого проводника. Такими источниками энергии служат так называемые источники электрического тока, обладающие определенной электродвижущей силой, которая создает и длительное время поддерживает разность потенциалов на концах проводника.

Электродвижущая сила (сокращенно ЭДС) обозначается буквой Е. Единицей измерения ЭДС служит вольт. У нас в стране вольт сокращенно обозначается буквой "В", а в международном обозначении — буквой "V". Итак, чтобы получить непрерывное течение электрического тока, нужна электродвижущая сила, т. е. нужен источник электрического тока.

Первым таким источником тока был так называемый "вольтов столб", который состоял из ряда медных и цинковых кружков, проложенных кожей, смоченной в подкисленной воде. Таким образом, одним из способов получения электродвижущей силы является химическое взаимодействие некоторых веществ, в результате чего химическая энергия превращается в энергию электрическую. Источники тока, в которых таким путем создается электродвижущая сила, называются химическими источниками тока.

В настоящее время химические источники тока — гальванические элементы и аккумуляторы — широко применяются в электротехнике и электроэнергетике.

Другим основным источником тока, получившим широкое распространение во всех областях электротехники и электроэнергетики, являются генераторы.

Генераторы устанавливаются на электрических станциях и служат единственным источником тока для питания электроэнергией промышленных предприятий, электрического освещения городов, электрических железных дорог, трамвая, метро, троллейбусов и т. д.

Как у химических источников электрического тока (элементов и аккумуляторов), так и у генераторов действие электродвижущей силы совершенно одинаково. Оно заключается в том, что ЭДС создает на зажимах источника тока разность потенциалов и поддерживает ее длительное время.

Эти зажимы называются полюсами источника тока. Один полюс источника тока испытывает всегда недостаток электронов и, следовательно, обладает положительным зарядом, другой полюс испытывает избыток электронов и, следовательно, обладает отрицательным зарядом.

Соответственно этому один полюс источника тока называется положительным (+), другой — отрицательным (—).

Источники тока служат для питания электрическим током различных приборов — потребителей тока. Потребители тока при помощи проводников соединяются с полюсами источника тока, образуя замкнутую электрическую цепь. Разность потенциалов, которая устанавливается между полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, называется напряжением и обозначается буквой U.

Единицей измерения напряжения, так же как и ЭДС, служит вольт ...

Школа для электрика: про разность потенциалов, электродвижущую силу и напряжение

Полезные ссылки:

Что такое электричество

Что такое электрический ток

История обнаружения и изучения действий электрического тока

Открытие теплового действия тока

Электрический ток в жидкостях и газах

Электрическое сопротивление проводников

Последовательное и параллельное соединение сопротивлений

Что такое переменный ток и чем он отличается от тока постоянного

moikompas.ru

Введение в электротехнику | white-santa.ru

Электротехника — это наука изучающая и рассматривается различные электрические и магнитные явления, а также их практическое применение.

Для дальнейшего изучения этой области человеческой деятельности, необходимо ознакомиться с основными терминами: электрическое поле, электрический заряд, потенциал и т.д.

Полагаю, начнем самого основного и элементарного.

Как мы знаем абсолютно все тела (окружающие нас предметы) состоят из атомов. Атомы состоят из трех основных элементарных частиц: протоны, нейтроны и электроны.Эти частицы называются элементарными, так как сами они уже не на что не делятся (основа всех основ), приведу такой пример: наш организм состоит из клеток, клетки состоят из молекул, молекулы состоят из атомов, ну и атомы состоят из уже нам известных элементарных частиц , и на этих частицах эта цепочка обрывается. Каждая элементарная частица имеет определенную энергию, ее называют зарядом. Протон имеет положительный заряд, электрон обладает отрицательным зарядом и наконец, протон не имеет никакого заряда то есть является нейтральным. Протоны и нейтроны входят в состав ядра атома, так как протон носитель положительного заряда, а нейтрон не обладает зарядом, то ядро обладает положительным зарядом. Вокруг ядра вращаются электроны, если количество электронов и протонов в атоме одинаково, то он не обладает зарядом, так как суммарный положительный заряд протонов равен отрицательному заряду электронов это похоже на математический пример ( +1-1=0). Но если в атоме преобладают протоны, а электроны в меньшинстве, то этот атом становится положительно заряженным, и наоборот преобладание электронов по сравнению с протонами делают атом отрицательно заряженным.

Зная, какими зарядами могут обладать атомы, можно узнать, что такое электрический заряд.

Электрическим зарядом называют количество электричества в теле, возникшего избытком или недостатком электронов.

Также известно, что все заряженные частицы взаимодействуют, друг с другом, то есть между ними возникает связь. Установлено, что тела с одноименными зарядами отталкиваются, а с разноименными притягиваются ( если будим рассматривать взаимодействие двух положительно или отрицательно заряженных тел, то она будут стараться увеличить расстояние между собой. А рассматривая, взаимодействие положительного и отрицательного заряда мы заметим, что они будут стараться уменьшить расстояние между собой.

Существует единица измерения количества заряда Кулон [Кл].

Научное определение термина электрического поля звучит следующим образом: „Магнитным полем называется особый вид материи, через которую осуществляется взаимодействие электрических зарядов, и обнаруживается посредством действия сил на вносимый пробный заряд”. Из этого понятия можно понять, что электрическое поле это пространство вокруг заряженного тела или частицы, в котором заряженные частицы взаимодействуют с другими заряженными частицами, и электрическое поле мы можем обнаружить благодаря этому взаимодействию. Стоит заметить, что электрическое поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим.

Существуют три величины характеризующие( описывающие) электрическое поле:

1). Потенциал Ψ единицы измерения вольты [В].

2). Напряжение U также вольты [В].

3). Напряженность Е вольт на метр [В/м].

white-santa.ru

Электротехника и Основы электроники.

Основы Электротехники и Электроники

Что такое основы электротехники и электроники?

Это понятие можно воспринимать как науку, представляющую огромное пространство, заполненное множеством теоретических и практических задач, определяемых небольшим рядом элементарных законов.

Эта наиважнейшая наука подвластна любому из нас. Стоит только овладеть знанием данных решающих законов, как сразу можно «потирать руки». Если корневая часть науки освоена, то дальнейшее изучение будет сопровождаться более интересными, вытекающими из элементарных законов, последствиями. Да и самые первые понятия тоже увлекательны. Тут же теорию можно подтверждать на практике, наслаждаться ранее неизвестными, электрическими явлениями и закономерностями.

Электричество определяется движением частиц. Интенсивность этого движения в веществах зависит от многих причин; деформация, воздействие света, нагревание, трение, химические реакции.

Подробнее...

Образно рассмотрим, что это такое - электричество. Как известно все тела состоят из мельчайших частиц - молекул, молекулы из атомов, атомы ещё из более мелких протонов, нейтронов, электронов.

Подробнее...

В цепях, состоящих из последовательно соединенных источника и приемника энергии, соотношения между током, ЭДС и сопротивлением всей цепи или , между напряжением и сопротивлением на каком-либо участке цепи определяется законом Ома. На практике в цепях, токи, от какой-либо точки, идут по разным путям. Точки, где сходятся несколько проводников, называются узлами, а участки цепи, соединяющие два соседних узла, ветвями.

Подробнее...

При прохождении электрического тока через металлический проводник электроны сталкиваются то с нейтральными молекулами, то с молекулами, потерявшими электроны. Движущийся электрон либо отщепляет от нейтральной молекулы новый электрон, теряя свою кинетическую энергию и образуя новый положительный ион, либо соединяется с молекулой, потерявшей электрон (с положительным ионом), образуя нейтральную молекулу.

Подробнее...

Вокруг проводника с током образуется магнитное поле, так что свободно вращающаяся магнитная стрелка, помещенная вблизи проводника, будет стремиться занять положение, перпендикулярное плоскости, проходящей вдоль него. В этом легко убедиться, проделав следующий опыт.

Подробнее...

Если проводник, по которому проходит электрический ток, внести в магнитное поле, то в результате взаимодействия магнитного поля и проводника с током проводник будет перемещаться в ту или иную сторону. Направление перемещения проводника зависит от направления тока в нем и от направления магнитных линий поля.

Подробнее...

Представим себе два параллельных проводника аб и вг , расположенных на близком расстоянии один от другого. Проводник аб подключен к зажимам батареи Б; цепь включается ключом К, при замыкании которого по проводнику проходит ток в направлении от а к б. К концам же проводника вг присоединен чувствительный амперметр А, по отклонению стрелки которого судят о наличии тока в этом проводнике.

Подробнее...

Информационные помощники

Для начинающих электриков, радиолюбителей и учащихся на электротехнических специальностях. На ДВД-дисках основные понятия и законы электротехники и начала электроники, подкреплённые практическими действиями на видео. Электронное издание "История изучения электричества" - это документальный обзор исследований и опытов Великих Изобретателей, учёных-электриков. Описание законов, открытий и практических действий, представлено, как можно точнее к реальным событиям эпохи электричества. Для дальнейшего ознакомления нажмите на нужный заголовок или картинку.

eleczon.ru