Електричество
ЕЛЕКТРОТЕХНИКА общо - 10
Електрически ток. Проводници, изолатори.
Електрически вериги. 2
Работа и мощност на електрическия ток. Свойства на електрическия ток.
Магнетизъм. Електромагнетизъм. Феромагнетизъм. 2
Проводник, по който протича ток в магнитно поле. Електромагнитна индукция.
Самоиндукция. 2
Методи за възбуждане на електрически машини.
Обратна ЕМП на двигателя. 2
Полупроводникови устройства. 2
Тема - „Електрически ток. Проводници, изолатори. Електрически вериги.
Електрически ток се нарича подредено (насочено) движение на заредени частици по затворена верига.
Токовете са постоянни и променливи.
Променливият ток варира по големина и посока, неговите характеристики са период и честота.
Периодът е пълно колебание на тока. Честотата е броят на вибрациите в секунда.
Индустриална AC честота -50 Hz.
Постоянният ток не променя посоката си с течение на времето.
Посоката на постоянен ток условно се счита за движение на заредени частици от "+" плюс на източника на ток към неговия"-" минус по външната верига.
Закон на Ом
Силата на тока в дадена секция от електрическа верига е право пропорционална на напрежението, приложено към краищата на разглежданата секция на веригата, и обратно пропорционална на съпротивлението.
Проводници и изолатори.
Според способността да провеждат електрически ток всички материали се разделят на „проводници“ и „непроводници“.
Непроводниците се наричат "изолатори" или"диелектрици".
Проводниците се делят на: проводници1 ти вид,2 ти вид и полупроводници.
* Проводниците от 1-ви вид включват всички твърди проводници: метали, графит, въглища, т.е. имат "електронна" проводимост.
* Проводниците от 2-ри вид включват течни проводници. Те се наричат електролити. Това са водни разтвори на соли, основи и киселини. Имат "йонна" проводимост.
* Полупроводниците провеждат ток само при определени условия. Най-простият изкуствен полупроводник е диод. Той пропуска ток само в една посока.
* Изолаторите включват: порцелан, керамика, пластмаса, гума, сухо дърво, дестилирана вода и др.
Електрическа верига.
Източникът на ток и потребителите на електроенергия, свързани с проводници, образуват електрическа верига
1. - източник на ток;
2. - токов консуматор;
4. - свързващи проводници.
Източници на ток по тролейбуса са - контактна мрежа; батерия и алтернатор.
Консуматори на ток на тролейбуса са - ел. двигатели; устойчивост; намотки на контактори и вентилни релета; ел.крушки; отоплителни уреди. обаждане и др.
Превключватели в електрическите вериги са всички контакти: бутони; педали; реверсър; контролер на водача; групов реостатен контролер, автомати, релета и контактори.
Работа с електрически ток
При всяко действие на тока електричеството се преобразува в други форми на енергия. Под израза "токът работи" имаме предвид преобразуването на електричеството в други форми на енергия.В този случай работата на тока е стойност, показваща количеството електричество, преобразувано от текущия потребител вдруги видове енергия - топлина, светлина, движение и др.
РаботатаА на силите на електричното поле или работата на електрическия ток в участъка от веригата с електрическо съпротивлениеR за време∆t е равна на:
А = IU t = I 2 R t
Скоростта на тази трансформация обикновено се характеризира със специална стойност -текуща мощност.
Текущата мощност е физическа величина, която характеризира скоростта на преобразуване на електроенергията в други видове енергия.
Силата на електрическия ток е равна на отношението на работата на токаA към времето∆t. за които се извършва тази работа:
Където,
Работата на електрически ток се изразява в джаули, мощността - във ватове.
Преминаването на ток през проводник винаги е придружено от поне едно от специалните явления -ефектите на тока. Известни са три ефекта на тока:химичен, магнитен и термичен.
Топлинно въздействие на тока.
Ако върху участъка на веригата под действието на електрически ток не се извършва механична работа и не се извършват химични трансформации, тогава работата на електрическия ток води само до нагряване на проводника. В този случай работата на електрическия ток е равна на количеството топлина, отделена от проводника с ток:
Q \u003d A \u003d I 2 R ∆t цвят
1 колория = количеството топлина, необходимо за загряване на 1 грам вода за 1 секунда.
Режим на късо съединение
Когато има късо съединение във веригата, общото съпротивление пада рязко (тъй като се образува паралелна верига), във веригата протича голям ток, което води до нагряване на веригата, което може да причини пожар.
Предпазители
Нормалният ток, за който е предназначен предпазителят, обикновено е посочен върху месинговата капачка. Предпазителят може да издържи този ток заза дълго време.
Предпазителите на вериги с високо напрежение са монтирани в кабината на водача отляво по пътя на преградата, разделяща кабината от купето, в следния ред:
горен PP 6 (35A) - общ предпазител на спомагателна верига,
PP1 (10A) - вериги на двигателя на вентилатора и намотки РН1,
PP 2 (10A) - верига на двигателя на компресора,
ПП З (10А) - електрически кабинни отоплителни пещи,
PP 5 (20A) - вериги на електрическата пещ за отопление на салона.
Всеки предпазител е затворен от индивидуална обвивка, изработена от изолационен материал: веригата, която защитава предпазителят, е обозначена на обвивката.
Нисковолтовите предпазители са монтирани на панела с предпазители, разположен между арматурното табло на водача и контактния панел, и са покрити с общ капак.
P12 P11 P10 P1 P6 P13 Pl-7
P7
P12(20A) - осветление на инструментите, пътепоказател, размери и прожектори.
P11(20A) - фарове (под левия крак на превключвателя на фаровете B3).
P10(10A) – мотор на вентилатора на кабината и намотка на контактора на пещта на кабината, верига
Химическият ефект на тока.
Електролитът е воден разтвор на киселина или основа. Ако в електролита се поставят два електрода и към тях се подаде напрежение, тогава отрицателните йони ще започнат да се движат към положителния електрод - "АНОД", а положителните йони ще започнат да се движат към отрицателния електрод - "КАТОД". Това движение на йони създава ток в електролита. При достигане на електрода възниква химическа реакция. Когато върху електродите се натрупат достатъчно йони, възниква потенциална разлика. Ако сега към електродите е свързан консуматор, тогава през веригата ще тече ток. Този принцип се основава на работатахимически източник на ток-акумулатор. За да може батерията да се превърне в източник на ток, тя трябва да бъде заредена, за това постоянен ток преминава през батерията от токоизправителя, докато химическата енергия на батерията се увеличава. Когато батерията се разреди, химическата енергия се преобразува в електрическа. Основната характеристика на батерията е нейният капацитет - това е количеството електричество, което заредена батерия може да даде, когато се разреди до минимално допустимата стойност на напрежението. Капацитетът се измерва в амперчасове. Най-често срещаните батерии са алкални и киселинни. Електрическите превозни средства използват алкални батерии.
Алкалните батерии се използват в съвременните тролейбуси от местно производство. Тролейбусът ZIU-9B е оборудван с никел-кадмиеви батерии тип 9NKLB-70. Общото напрежение на батерията е 24V. Символът на батерията се декодира, както следва:
9 — броят на последователно свързаните батерии в батерията;
NK - акумулаторна система (никел-кадмиев);
L - конструкция на електрода (ламела);
B - назначение на батерията (за работа в буферен режим);
Магнетизъм
Материалите, които имат свойството да привличат железни тела към себе си, се наричат „постоянни магнити“ или просто „магнити“, а самото свойство да привличат фероматериали се нарича „магнетизъм“.
Експериментално е установено, че краищата на магнита, които се наричат "полюси" (север и юг), имат най-голяма сила на магнетизъм (привличане). Около магнита има магнитно поле, чиито силови линии са затворени в полюсите и никога не се пресичат една с друга. Магнитните силови линии извън магнита имат посока от северполюси към южния полюс. Общият брой на силовите линии се нарича магнитен поток F на даден магнит.
Магнитно въздействие на тока.
От получен опит: Когато електрически ток преминава през проводник, около проводника се образува магнитно поле.
Електромагнитна индукция
Ако проводник се постави в магнитно поле и се премести (използвайки някаква механична сила), така че да пресече линиите на магнитното поле, тогава в проводника ще се появи електродвижеща сила, т.е. възниква разделяне на заряда и се появява потенциална разлика в края на проводника.
Ако консуматор е свързан към краищата на проводника, токът ще тече към консуматора. Това явление се нарича принцип на електромагнитната индукция.
В проводника ще се появи индуктивен ток и ЕМП - индукция. Посоката на ЕМП - индукция и индукционен ток се определя от правилото на дясната ръка.