- •Тема 1.1 Электрическое поле.
- •1.2 Закон Кулона.
- •Основные характеристики электрического поля.
- •Напряжение - разность потенциалов двух точек электрического поля (рис.5). Единица измерения - Вольт.
- •1.5 Диэлектрическая проницаемость.
- •Потери энергии в диэлектриках.
- •1.7Конденсаторы.
- •1.Электропроводимость.
- •Энергия электрического поля конденсаторов.
- •Тема 1.2 Электрический ток.
- •2. Виды электрических токов.
- •3.Стационарное электрическое поле. (Самостоятельное изучение)
- •1.Как и электростатическое поле, стационарное электрическое поле потенциально. Это позволяет говорить о разности потенциалов (т. Е. Напряжении) на любом участке цепи.
- •4.Электрический ток в проводниках.
- •5. Электрическое сопротивление и проводимостЬ.
- •1 Объемное сопротивление;
- •2 Поверхностное сопротивление.
- •Переменные резисторы
- •.Применение подвижного контакта 1,( рис. 2.) позволяет изменять сопротивление, включенное в цепь (между контактами 1 и 2 или 1 и 3 рис. 2-4).
- •6.Схемы соединения резисторов.
- •1.Последовательное соединение резисторов
- •2.Параллельное соединение резисторов.
- •Формула параллельного соединения резисторов
- •3. Рассчет сложных схем соединения резисторов.
- •7.Электродвижущая сила эдс
- •Напряжение, эдс и падение напряжения для активного двухполюсника
- •Схемы источников эдс: а - идеального; б - реального
- •8. Мощность и кпд источника электрической энергии.
- •Закон Джоуля - Ленца
- •Режимы работы электрических цепей.
- •1.4 Баланс мощности в электрической цепи.
- •Тема 1.3 Расчет электрических цепей.
- •3.Неразветвленные электрические цепи.
- •4.Разветвленные электрические цепи. Параллельное соединение элементов.
- •Смешанное соединение элементов.
- •Тема 2.1. Магнитное поле. Магнитное поле постоянного тока.
- •Проводник с током в магнитном поле.
- •Взаимодействие проводника с током и магнитного поля.
- •Зависимость направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, от направления поля и направления тока в проводнике
- •Проводник с током в магнитном поле
- •Магнитный поток.
- •Пример. Расчёт потокосцепления однослойной катушки.
- •Самоиндукция. Энергия магнитного поля.
- •Основные величины, характеризующие магнитное поле
- •Катушка с магнитопроводом в цепи переменного тока
- •Тема 4.1. Классификация измерительных приборов.
- •Обозначение принципа действия прибора
- •Тема5.1 Электрические машины переменного и постоянного тока.
- •1.Устройство и работа асинхронных трехфазных двигателей.
- •Конструкция асинхронного электродвигателя
- •Как работает трёхфазный асинхронный двигатель?
- •Создание вращающегося магнитного поля
- •Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора
- •Преобразование энергии
- •Подключение асинхронного двигателя. Трехфазный переменный ток
- •Звезда и треугольник
- •Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник.
- •2. Устройство и работа машины постоянного тока
- •Тема 5.2. Трансформаторы.
- •Устройство трансформатора.
- •Принцип действия трансформатора
- •Тема7.1. Применение электронных приборов Классификация электронных приборов.
- •Графические обозначения и стандарты
- •Тема 7.2. Электронные и полупроводниковые приборы.
- •Собственная электрическая проводимость
- •Примесная проводимость полупроводников
- •1. Атомы или ионы химических элементов, внедренные в решетку полупроводника;
- •2. Избыточные атомы или ионы, внедренные в междоузлия решетки;
- •3. Различного рода другие дефекты и искажения в кристаллической решетке: пустые узлы, трещины, сдвиги, возникающие при деформациях кристаллов, и др.
- •Донорная примесь
- •Акцепторная примесь.
- •Электронно-дырочный переход
- •Полупроводниковые приборы на основе кремния
- •1.Выпрямительные диоды.
- •2. Транзисторы.
- •Работа транзистора
- •3.Тиристоры. Принцип действия, конструкции, типы и способы включения.
- •4. Выпрямители.
- •Параметрический стабилизатор напряжения.
- •Принцип работы параметрических стабилизаторов напряжения
- •1) По напряжению
- •2) По току
- •3) По мощности
- •Основные режимы работы усилителя.
- •Усилитель класса a — рабочая точка выбирается в середине линейного участка статической характеристики
- •Усилитель класса b — рабочая точка выбирается в начале линейного участка статической характеристики
- •Усилитель класса c — рабочая точка выбирается ниже начала линейного участка статической характеристики (усиление только чм сигналов)
- •Электронные измерительные приборы
- •Vc3165 частотомер 2,4 гГц
- •Извещатели пожарные (далее — ип).
- •Приборы приемно-контрольные пожарные (далее — ппкп).
- •Приборы пожарные управления (далее — ппу).
- •Технические средства оповещения и управления эвакуацией людей.
- •Системы передачи извещений о пожаре (далее — спи).
2. Виды электрических токов.
Виды электрического тока: 1. Электрический ток проводимости: “явление направленного движения свободных носителей заряда в веществе или в вакууме“. 2. Электрический ток переноса: «электрический ток, осуществляемый переносом электрических зарядов телами». 3. Электрический ток зарядки (разрядки): ток поляризации, связанный с зарядкой (разрядкой) конденсаторов и аккумуляторов. 4. Имеются еще два очень распространенных термина: “постоянный ток“ и “переменный ток“.
3.Стационарное электрическое поле. (Самостоятельное изучение)
Для упорядоченного перемещения зарядов внутри проводника необходима сила, действующая на заряды в определённом направлении. Откуда берётся эта сила? Со стороны электрического поля!
Чтобы в проводнике протекал постоянный ток, внутри проводника должно существовать стационарное электрическое поле. Иными словами, между концами проводника нужно поддерживать постоянную разность потенциалов.
Стационарное электрическое поле должно создаваться зарядами проводников, входящих в электрическую цепь. Однако заряженные проводники сами по себе не смогут обеспечить протекание постоянного тока.
Рассмотрим, к примеру, два проводящих шара, заряженных разноимённо. Соединим их проводом. Между концами провода возникнет разность потенциалов, а внутри провода электрическое поле. По проводу потечёт ток. Но по мере прохождения тока разность потенциалов между шарами будет уменьшаться, вслед за ней станет убывать и напряжённость поля в проводе. В конце концов потенциалы шаров станут равны друг другу, поле в проводе обратится в нуль, и ток исчезнет. Мы оказались в электростатике: шары плюс провод образуют единый проводник, в каждой точке которого потенциал принимает одно и то же значение; напряжённость поля внутри проводника равна нулю, никакого тока нет.
То, что электростатическое поле само по себе не годится на роль стационарного поля, создающего ток, ясно и из более общих соображений. Ведь электростатическое поле потенциально, его работа при перемещении заряда по замкнутому пути равна нулю. Следовательно, оно не может вызывать циркулирование зарядов по замкнутой электрической цепи для этого требуется совершать ненулевую работу.
Кто же будет совершать эту ненулевую работу? Кто будет поддерживать в цепи разность потенциалов и обеспечивать стационарное электрическое поле, создающее ток в проводниках? Ответ источник тока, важнейший элемент электрической цепи.
Чтобы в проводнике протекал постоянный ток, концы проводника должны быть присоединены к клеммам источника тока (батарейки, аккумулятора и т. д.).
Клеммы источника это заряженные проводники. Если цепь замкнута, то заряды с клемм перемещаются по цепи как в рассмотренном выше примере с шарами. Но теперь разность потенциалов между клеммами не уменьшается: источник тока непрерывно восполняет заряды на клеммах, поддерживая разность потенциалов между концами цепи на неизменном уровне.
В этом и состоит предназначение источника постоянного тока. Внутри него протекают процессы неэлектрического (чаще всего химического) происхождения, которые обеспечивают непрерывное разделение зарядов. Эти заряды поставляются на клеммы источника в необходимом количестве.
Количественную характеристику неэлектрических процессов разделения зарядов внутри источника так называемую ЭДС мы изучим позже, в соответствующем листке.
А сейчас вернёмся к стационарному электрическому полю. Каким же образом оно возникает
В проводниках цепи при наличии источника тока?
Заряженные клеммы источника создают на концах проводника электрическое поле. Свободные заряды проводника, находящиеся вблизи клемм, приходят в движение и действуют своим электрическим полем на соседние заряды. Со скоростью, близкой к скорости света, это взаимодействие передаётся вдоль всей цепи, и в цепи устанавливается постоянный электрический ток.
То есть постоянное, не зависящее от времени.
Стабилизируется и электрическое поле, создаваемое движущимися зарядами.
Стационарное электрическое поле это поле свободных зарядов проводника, совершающих направленное движение.
Стационарное электрическое поле не меняется со временем потому, что при постоянном токе не меняется картина распределения зарядов в проводнике: на место заряда, покинувшего данный участок проводника, в следующий момент времени поступает точно такой же заряд. По этой причине стационарное поле во многом (но не во всём) аналогично полю электростатическому.
А именно, справедливы следующие два утверждения, которые понадобятся нам в дальнейшем.