Смекни!
smekni.com

Электротехника 3 (стр. 1 из 3)

Введение

Электротехника-область науки и техники, которая занимается изучение5м электрических и магнитных явлений и их использованием в практических целях.

Эл. энергия широко применяется во всех областях промышленности, с/х, связи, транспорта, автоматики, вычислительной техники, электроники, радиотехники и в быту.

Преимущества эл. энергии:

1) Легко преобразуется в другие виды энергии (тепловую, механическую, химическую, ядерную и др.)

2) Легко дробится

3) Передается на большие расстояния, легко регулируется (реостаты) и контролируется (счетчики и др. измерит. приборы)

4) Экологически чистая

5) Дешевая

Электроника-область науки, техники и производства, в которой разрабатываются принципы производства и совершенствования электронных приборов, методы инженерного расчета и технологического обеспечения, способы создания электронных систем для нужд.

Формы существования материи

вещество поля

молекулы эл.поле м.поле

атомы материя, существующая вокруг заряда

электростат. электрич.

(неподвижные q) (подвижные q) Эл. заряд-это физ.величина, определяющая интенсивность э/м взаимодействий.

Электризация-сообщение телу эл.заряда (трение, влияние, прикосновение).

При электризации выполняется закон эл.заряда:

· В замкнутой системе алгебраическая сумма эл.зарядов всех частиц остается неизменной

q1+q2+…+qn=const

Виды взаимодействия:

· Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются

Взаимодействие точечных заряженных тел описывается законом Кулона:

F=k

R-расстояние между зарядами

- в среде
- в вакууме

0 – эл.постоянная; 8,85*10-12

ℰ - относительная диэл. Проницаемость среды

абс = ℰ0 * ℰ -абсолютная проницаемость среды

Электрический ток. Параметры тока.

Эл. ток - упорядоченное движение эл. зарядов.


В металлах – упорядоченное В электролитах - упорядоч.

движение свободных эл. движение ионов.

В газах – упорядоченное

движение ионов и электр.

За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.

Действие тока.

1) тепловое; 2) магнитное; 3) химическое

Условие существования постоянного тока

1) напряженность эл. поля в проводнике должна быть отлична от нуля и не должна изменяться с течением времени;

2) цепь пост. Тока проводимости должна быть замкнутой;

3) На свободные эл. заряды, помимо кулоновских сил, должны действовать неэлектростат. Силы, называемые сторонними силами.

Интенсивность направленного перемещения зарядов характеризует величину тока.

Сила тока - заряд, перенесенный через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Пусть проводник имеет поперечное сечение площадью S. Заряд каждой частицы равен q0

Сила тока в метал. проводнике:

q0nυS

n-число носителей зарядов в единице объема

υ-ср. скорость упорядоченного движения электронов

[I]= А

Силу тока измеряют амперметром.

Сопротивление – способность проводника изменять силу тока в цепи.

Зависит:

·

от длины проводника

· от материала проводника

· от S поперечного сечения

[R]= Ом

– уд. электропроводность Измеряется:

· от температуры

R=R0(1+αt0)

R- сопротивление при любой температуре

R0 – сопротивление при t=0°

α – температурный коэф-т сопротивления

[α]= °C-1

Закон Ома для участка цепи: Сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Электрическое поле

Эл. поле – это особый вид материи, который существует вокруг любого проводника с током и действует с силой на другой проводник или заряженную частицу, внесенную в него.

Обнаружить эл. поле можно пробным зарядом.

Пробный заряд – это заряд, внесение которого в исследуемое поле не приводит к перераспределению сил в нем.

Основные характеристики электрического поля


Напряженность – величина хар-ая Потенциал – это величина, равная

силу, с которой эл. поле действует отношению работе, совершаемой

на заряд, помещенную в данную эл.полем при переносе заряда из

точку эл. поля. бесконечности в данную точку поля

Си:[E]=

Си: [
=
=
=В

Вектор напряженности есть

- среда

касательная к силовой линии

- вакуум

эл.поля. разность потенциалов

-
=
-
=
= U(B)

E=

- среда U- напряжение – разность потенци-

E=

– вакуум алов, численно ровное работе,

Совершаемой эл.полем при пере-

мещении заряда из одной точки в

E=const (поле однородное) другую.

E≠const (неоднородное)

a)

Е Е*S=N-поток

вектора

S⊥E- напряженности

[E]=В*м

б) поток через сферическую поверхность определяется отношением суммы зарядов, расположенных внутри этой поверхности к абсолютной диэлектрической проницаемости среды.

=

N=

- вакуум N=
- среда ⇒ теорема Гаусса

Связь между напряженностью и напряжением E=

– расстояние.

Электропроводность.

Проводники, диэлектрики и полупроводники.