Uz Kategorija:
Celtņu elektroiekārtas
Vispārīgi jēdzieni par elektriskā strāva
Elektriskā strāva ir virzīta elektrisko lādiņu – elektronu kustība. Nepārtraukta kustība elektronus slēgtā ķēdē no avota (ģeneratora), kas tos ražo patērētājam (elektromotoriem, spuldzēm utt.) pa vadītāju (vadu), kas savieno šos elementus, sauc par elektrisko strāvu.
Elektronu kustība notiek strāvas elektromotora spēka ietekmē, kas dažādos ķēdes punktos uztur potenciālu starpību jeb tā saukto spriegumu.
Elektromotora spēks (emf) ir darbs, ko patērē elektriskās enerģijas avots, lai pārvietotu elektronus pa slēgtu ķēdi. Elektromotora spēku un spriegumu mēra voltos (v), un strāvas stiprumu mēra ampēros (a).
Darba apjomu, ko strāva veic laika vienībā, ko izsaka kā sprieguma (voltos) un strāvas (ampēros) reizinājumu, sauc par elektrisko jaudu. Jaudas mērvienība ir 1 vats (W); 1000 vati ir vienāds ar 1 kilovatu (ket), kas ir vienāds ar 1,36 zirgspēki(zs) l. Ar. vienāds ar 736 vatiem. Jaudas un laika reizinājumu sauc elektriskie darbi. Darbs tiek mērīts vatstundās (Wh), kilovatstundās (kWh).
Trīsfāzu maiņstrāva tiek izmantota, lai darbinātu motorus, kas uzstādīti uz torņa celtņiem. To sauc par mainīgo, jo tas nepārtraukti mainās pēc lieluma un virziena. Ģeneratora ģenerētās strāvas stiprums neilgu laiku periodiski mainās no 0 līdz maksimālajai vērtībai un pēc tam atkal nokrītas līdz 0, pēc tam strāva maina virzienu, saglabājot tādu pašu spēka izmaiņu modeli.
Laiku, kurā strāva iziet cauri pilnam šo izmaiņu ciklam, sauc par tās svārstību periodu. Ciklu skaitu sekundē sauc par frekvenci. maiņstrāva. Frekvences mērvienība ir herci (Hz). Standarta maiņstrāvas frekvence ir 50 cikli sekundē.
Trīsfāzu maiņstrāva tiek iegūta īpašos ģeneratoros trīsfāzu strāva, kurā trīs spoles griežas starp elektromagnētu poliem, kas atrodas 120 ° leņķī. Šajās spolēs veidojas maiņstrāvas, kas vienāda lieluma, bet fāzē ir nobīdīta par perioda 7z. Spoles tinumu galus savieno viens ar otru nulles punktā un kopā ar sākumu tiek novadīti ārējā ķēde.
Ģeneratorā strāvas vērtības rodas nedaudz vēlāk nekā sprieguma vērtības noteiktā perioda daļā, kas atbilst leņķim φ. Šo leņķi sauc par fāzes leņķi. Fāzes nobīdes rezultātā no ģeneratoriem saņemtā jauda tiek samazināta par tā sauktā kosinusa phi (koef.) vērtību. Palielinoties fāzes nobīdes leņķim, samazinās koeficients un līdz ar to arī lietderīgā (aktīvā) jauda. Šajā gadījumā daļa pilna jauda maiņstrāva nav aktīva, jo tā tiek patērēta, piemēram, pārveidošanai uz mehāniskā jauda elektromotoros, induktivitātes klātbūtnē - lai uzturētu periodiskas strāvas radītās izmaiņas magnētiskais lauks. Koeftīkla vērtība ir atkarīga no uztvērēju induktivitātes, jo īpaši no celtniecības mašīnu elektromotoriem, darbgaldiem utt.
ELEKTRISKĀS IERĪCES UN TĪKLU DARBĪBA
Tagad nav iespējams iedomāties cilvēka dzīvi bez visplašākā elektriskās strāvas pielietojuma. Elektriskie tīkli un ierīces mūs ieskauj ne tikai – tie atbrīvo mūs no ievērojamas daļas fiziska darba, rutīnas garīga darba, padara mūsu dzīvi ērtu, strauju, bagātu, auglīgu.
Elektroenerģijai ir ļoti vērtīgas īpašības:
1. Elektroenerģija ar nelieliem zudumiem un gluži vienkārši tiek pārveidots no cita veida enerģijas - mehāniskās, kodolenerģijas, termiskās, ķīmiskās uc Tas ir pamatā elektroenerģijas ražošanai, uzkrāšanai un saglabāšanai;
2. savukārt tā pati viegli pārvēršas cita veida enerģijā - mehāniskajā, termiskajā, ķīmiskajā u.c. Pamatojoties uz šo visplašākais pielietojums elektriskā enerģija;
3. elektrisko enerģiju pārvada ar salīdzinoši vienkāršiem līdzekļiem uz lielos attālumos ar sazarotu tīklu palīdzību;
4. to viegli sasmalcina, regulē un sadala gandrīz jebkuras jaudas patērētājiem;
5. Elektroenerģija ir labi kontrolēta un uzskaite.
Elektrisko tīklu, ierīču, iekārtu, sistēmu darbība sociāli kultūras sfēras un tūrisma uzņēmumos (objektos) ir saistīta ar šādu problēmu risināšanu:
kompetenta darbība, maksimāli palielinot gan elektrisko tīklu, gan ierīču, iekārtu, sistēmu uc kalpošanas laiku;
drošas vides radīšana personālam un klientiem;
Izmaksu samazināšana elektroiekārtu iegādei, remontam un ekspluatācijai.
Pamatidejas un jēdzieni par elektrisko strāvu
Elektriskā strāva ir uzlādētu daļiņu plūsma. Definīcijā nav norādīta vide, kurā lādētas daļiņas pārvietojas (tā var būt cieta, šķidra un gāzveida), ne lādētu daļiņu izcelsme, ne specifiskās īpašības. Definīcija, no vienas puses, ir neparasti ietilpīga – tā attiecas uz visiem iedomājamiem elektriskās strāvas plūsmas gadījumiem, un, no otras puses, ļauj konkretizēt šo plūsmu noteiktos, mūs interesējošos apstākļos. Ikdienā sastopamies ar situācijām, kad elektroni un joni (pozitīvi vai negatīvi lādēti atomi vai molekulas) izrādās elektriskās strāvas nesēji. Dažām vielām nav lādētu daļiņu vai tās nevar atbrīvot kustībai ar vienkāršiem līdzekļiem - tās nevar vadīt elektrisko strāvu, tāpēc tās ir dielektriķi, izolatori.
Elektroniskā vadītspēja piemīt metāliem, sakausējumiem un daudziem pusvadītājiem. Elektrolītu šķīdumiem un kausējumiem (vielām, kas satur to sastāvā vai veidojas ūdens šķīdumā, joniem) ir jonu vadītspēja.
Metāli un sakausējumi, ko izmanto kā elektriskie vadītāji, to smalkās struktūras centrā ir kristāla režģis, kura mezglos atrodas metāla atomi vai elementi, kas veido sakausējumu. Elektroni (kolektīvi pielīdzināmi elektronu gāzei) pārvietojas, iedarbojoties elektriskais lauks kristāla režģa tukšumos, praktiski nesastopoties ar mehānisku pretestību tās kustības laikā (tā izmēra nenozīmīgas vērtības dēļ, salīdzinot ar atomu izmēriem). Tāpēc elektriskā pretestība metāli un sakausējumi nedaudz.
Šķīduma vai kausējuma vidē esošie joni piedzīvo vides mehānisko (viskozo) pretestību, turklāt tie ir tūkstošiem reižu lielāki un smagāki par elektroniem, tāpēc tie ir mazāk kustīgi elektriskajā laukā, inerciālāki, vājāk seko izmaiņām elektriskais lauks. Tāpēc elektrolītu šķīdumu un kausējumu elektriskā pretestība ir daudzkārt lielāka nekā metāla vadītāju pretestība.
AT cilvēka ķermenis satur daudz elektrolītu (kālija un nātrija jonus utt., hlorīda jonus, organiskos anjonus utt.). Cilvēks ir 65 - 70% ūdens, visi dzīvībai svarīgie bioķīmiskie procesi notiek ūdens šķīdumā. Tāpēc elektriskās strāvas pāreju caur cilvēka ķermeni, orgāniem, struktūrām un cilvēka bojājumus nosaka jonu vadītspēja.
Elektriskās strāvas nesēji var pārvietoties pastāvīgos vai mainīgos elektriskos laukos. Pastāvīgu lauku rada elektromotora spēka avoti (elektriskās baterijas), baterijas, taisngrieži. Maiņstrāvas lauku rada elektriskie (elektromagnētiskie) ģeneratori.
Iedomājieties divu vadu maiņstrāvas elektrisko tīklu ar spriegumu 220 V (volti) un tā svārstību frekvenci 50 Hz (1 Hz (herci) ir vienāda ar vienu svārstību sekundē). (Krievijā mēs ar to visbiežāk nodarbojamies.) elektriskais spriegums viens no šiem vadiem ir vienāds ar 220 V; šo vadu sauc par fāzi. Otra vadā spriegums ir nulle un to sauc par nulli (šis vads atrodas patērētājam tuvākajā transformatoru apakšstacija izmantojot īpaša ierīce fiziski savienots ar zemi (iezemēts). Elektriskā ķēde ir aizvērta un caur to plūst strāva, kad šie vadi ir pievienoti (tieši - īssavienojums, vai caur jebkuru elektroierīce, ko mēs ieslēdzam paredzētajam mērķim vai caur noteiktām cilvēka ķermeņa daļām avārijas gadījumā). No tā kļūst skaidrs, ka elektriskā strāva plūst pat tādos apstākļos, kad fāzes vads ir aizvērts iezemētam objektam (kas nav tieši saistīts ar elektrisko ķēdi, piemēram, ūdens vai gāzes caurulei utt.) vai pašam zemei.
Elektrisko ķēdi raksturo elektriskā pretestība. Maiņstrāvas ķēdēs tas ir aktīvs un reaktīvs. aktīvā pretestība R ir vadītāji un elektriskās ķēdes elementi, kas uzsilst, kad caur tiem iet strāva. Reaktivitāte X izveidot elementus, kuriem ir induktivitāte vai kapacitāte. Tās ir jebkuras ierīces, kas satur elektromotorus un droseles (induktorus) - elektromotori, ledusskapji, gaisa kondicionieri, kopēšanas vai lāzera biroja ierīces, halogēna un lāzera lampas, sūkņi, veļas mašīnas un trauku mazgājamās mašīnas, mikroviļņu krāsnis, kompresori, solāriji, fotoprogresīvās iekārtas utt. Nesazarota ķēdes pretestība Z sastāv no aktīvā pretestība R, induktīvā pretestība X L, un kapacitatīvā pretestība X C:
Z \u003d (R 2 + (X L - X C) 2) ½.
Strāvas (strāvas stipruma) lielums visās nesazarotās elektriskās ķēdes daļās ir vienāda vērtība. Strāvas stiprums (strāva) ir saistīts ar ķēdes spriegumu un pretestību saskaņā ar Ohma likumu: I=U/Z, kur I - strāva, A (ampēros); U - spriegums, V (volts); Z - pretestība, Ohm.
No Oma likuma izriet, ka strāvas lielums ir mazāks, jo zemāks ir spriegums un lielāka ķēdes elektriskā pretestība.
No drošības viedokļa vēlams izmantot zemsprieguma tīklus. Ir saprotams, kāpēc zemsprieguma elektriskās ķēdes tiek izmantotas automašīnās, lidmašīnās, zemūdenēs un citos augstas drošības objektos.
Ja Ohma likuma izteiksmes saucējā ir bezgalīgi liela vērtība, tad pašreizējā vērtība kļūs par nulli, kas atbilst elektriskās ķēdes pārtraukumam. Izrādās, ka ir vielas, kurām ir tik bezgala liela pretestība; tos sauc par izolatoriem.
Izolatori, un tie ietver gumiju un gumijotus materiālus, stiklu, porcelānu, gaisu, sausu koku, kartonu, papīru, sausus audumus, polimērmateriālus un plastmasu utt., Nevada elektrisko strāvu, tas ir, tie pārtrauc elektrisko ķēdi. Tas ir pamats to lietošanai kā aizsardzības līdzekļi(gumijas cimdi, dielektriskie paklājiņi, instrumenta roktura pārklājums, stiepļu izolācija utt.).
Šajā rakstā iesaku atcerēties elektrotehnikas pamatjēdzienus, bez kuriem jebkurš ar elektrību saistīts darbs kļūst problemātisks.
Tātad jebkura elektriskā ķēde ir dažādu ierīču kolekcija, kas veido ceļu elektriskās strāvas pārejai. Vienkāršākā elektriskā ķēde var sastāvēt no enerģijas avota, slodzes un vadītājiem.
diriģenti - Vielas, kas vada elektrību. Viņiem ir zema pretestība i., tiem ir vismazākā pretestība pret strāvas pāreju) un spēj vadīt elektrisko strāvu praktiski bez zudumiem. Labākie vadītāji ir zelts, sudrabs, varš un alumīnijs. Visizplatītākie zelta un sudraba augsto izmaksu dēļ saņēma varu un alumīniju. Varš ir visizplatītākais vadītājs, atšķirībā no alumīnija, kas ir izturīgāks pret oksidēšanu un fizikālām ietekmēm: liekšanu, vērpšanu. Vara trūkums, salīdzinot ar alumīniju, ir augstākas izmaksas.
Papildus diriģentiem ir arī dielektriķi - vielas, kurām ir augsta īpatnējā pretestība pret elektrisko strāvu ( i., ir nevadoša elektriskā strāva). Tie ietver plastmasu, koku, tekstolītu utt.
Jāatzīmē arī, ka ir arī cits veids - pusvadītāji . Atbilstoši to pretestībai tie ieņem starpstāvokli starp vadītājiem un dielektriķiem. Šo materiālu vadītspēja ievērojami atšķiras ārējo faktoru ietekmē. Daudzi pusvadītāji ir ķīmiskie elementi, bet visplašāk tiek izmantots silīcijs un germānija.
Enerģijas avots - ierīce, kas pārvērš mehānisko, ķīmisko, termisko un cita veida enerģiju elektroenerģijā.
- elektroenerģijas patērētājs, t.i., jebkura elektroierīce, kas elektroenerģiju pārvērš mehāniskā, termiskā, ķīmiskā utt.Elektriskās strāvas pāreja ir iespējama tikai ar slēgtu ķēdi.
elektrošoks elektrotehnikā viņi sauc par lādētu daļiņu virzītu kustību strāvas avota radītā elektriskā lauka ietekmē. Strāvu raksturojošo vērtību sauc par strāvas stiprumu. Strāvas stiprumu mēra ampēros un norāda ar burtu BET. Atšķirt līdzstrāvu un maiņstrāvu.
D.C (DC, angļu valodā Direct Current) ir strāva, kuras īpašības un virziens laika gaitā nemainās. Apzīmēts D.C. un spriegums īsas horizontālas svītras vai divu paralēlu svītru veidā, no kurām viena ir pārtraukta.
Maiņstrāva (AC angļu valodā Alternating Current) ir strāva, kuras lielums un virziens laika gaitā mainās. Uz elektroierīcēm to norāda ar sinusoīda segmentu "~". Galvenie maiņstrāvas parametri ir periods, amplitūda un frekvence.
Periods - laika intervāls, kurā strāva pabeidz vienu pilnīgu svārstību.
Biežums ir perioda apgrieztais lielums, periodu skaits sekundē, ko mēra hercos (Hz).
Slodzes strāva un spriegums palielinās un samazinās, un starpība starp to minimālajām un maksimālajām vērtībām tiek saukta amplitūda .
Strāvas mērīšanu veic ar ampērmetru, kas ir savienots virknē ar slodzi.
Jebkurš ķēdes vadītājs, atkarībā no šķērsgriezuma, garuma, materiāla, iztur elektriskās strāvas pāreju. Tiek saukta vadītāja īpašība novērst elektriskās strāvas pāreju pretestība . Pretestība tiek mērīta Ohma (Ohm).
Tiek saukta potenciāla starpība barošanas avota galos spriegums . Spriegumu mēra voltos un apzīmē ar burtu V (V). Trīsfāzēs elektrotīkls atšķirt tādus jēdzienus kā lineārais un fāzes spriegums. Līnijas spriegums(vai citādi starpfāzu) ir spriegums starp diviem fāzes vadiem (380 V). Fāzes spriegums ir spriegums starp nulles vadu un vienu no fāzes vadiem (220V). Spriegumu mēra ar voltmetru, kas ir savienots paralēli slodzei.
Vēl viens svarīgs jēdziens elektrotehnikā ir jēdziens jauda . avots raksturo elektroenerģijas pārvades vai konversijas ātrumu. Jauda tiek mērīta Vati (W, W).
Visu pieslēgto patērētāju kopējā jauda ir vienāda ar katra patērētāja patērētās jaudas summu. Рkopā = Р1+Р2+...Рn
Atšķirt jēdzienus aktīvais un re aktīvā jauda. P- aktīvā jauda (efektīvā), kas saistīta ar elektrisko enerģiju, ko var pārvērst citos enerģijas veidos - siltuma, gaismas, mehāniskās u.c., mērot vatos (W), ir lietderīga jauda, ko var izmantot darbu veikšanai.
P = IUcosf — priekš vienfāzes ķēde, P = √3IUcosph- priekš trīsfāzu ķēde, P = U*I- ķēdē, kur ir tikai aktīvā pretestība.
J- reaktīvā jauda, kas saistīta ar elektroenerģijas apmaiņu starp avotu un patērētāju, ko mēra reaktīvajos volt-ampēros (var), ja perioda vidējā jaudas vērtība ir nulle, aktīvā jauda ir nulle, enerģija, ko uzkrāj induktivitātes magnētiskais lauks atgriežas atpakaļ avotā, strāva nedarbojas ķēdē, reaktīvā strāva bezjēdzīgi noslogo pārvades līnijas enerģijas avotus un vadus. Avoti reaktīvā enerģija var būt elementi ar induktivitāti - elektromotori, transformatori. Lai samazinātu reaktīvo jaudu patērētāju spailēs, tiek pievienoti kondensatori (virknē vai paralēli).
Q = IUsinf- vienfāzes ķēdei, Q = √3IUsinf– trīsfāzu ķēdei
Fāzes nobīdi starp strāvu un spriegumu norāda ar leņķi φ. Jaudas koeficients ir aktīvās jaudas attiecība pret kopējo jaudu, cos vērtība ir vienāda ar fāzes leņķi starp spriegumu un strāvu. Jo augstāks cos φ, jo mazāka strāva ir nepieciešama, lai pārveidotu elektroenerģiju citos enerģijas veidos. Tas noved pie enerģijas zudumu samazināšanās, tās ietaupījumu.
Pagaidām tas arī viss, un nākamajā daļā iepazīsimies ar elektrotehnikas pamatlikumiem, kas jāzina jebkuram ar elektrību saistītam cilvēkam.
Pieredzējis elektriķis nekad nesaka – kļūdījos, viņš saka: Oho, cik interesanti sanāca
Elektriskā strāva ir kustībā esošs elektriskais lādiņš. Tas var izpausties kā pēkšņa statiskās elektrības izlāde, piemēram, zibens. Vai arī tas varētu būt kontrolēts process ģeneratoros, baterijās, saules baterijās vai kurināmā elementos. Šodien mēs apsvērsim pašu "elektriskās strāvas" jēdzienu un elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumus.
Elektroenerģija
Lielākā daļa Elektrība, ko mēs izmantojam, tiek piegādāta maiņstrāvas veidā no elektrotīkla. To rada ģeneratori, kas darbojas saskaņā ar Faradeja indukcijas likumu, kura dēļ mainīgs magnētiskais lauks var inducēt elektrisko strāvu vadītājā.
Ģeneratoriem ir vērpšanas stiepļu spoles, kas griežas cauri magnētiskajiem laukiem. Spolēm griežoties, tās atveras un aizveras attiecībā pret magnētisko lauku un rada elektrisko strāvu, kas maina virzienu ar katru pagriezienu. Strāva iet cauri pilnam ciklam uz priekšu un atpakaļ 60 reizes sekundē.
Ģeneratorus var darbināt ar tvaika turbīnām, ko silda ar oglēm, dabasgāzi, eļļu vai kodolreaktoru. No ģeneratora strāva iet caur virkni transformatoru, kur palielinās tās spriegums. Vadu diametrs nosaka strāvas daudzumu un stiprumu, ko tie var pārvadāt, nepārkarstot un netērējot enerģiju, un spriegumu ierobežo tikai tas, cik labi līnijas ir izolētas no zemes.
Interesanti atzīmēt, ka strāvu nes tikai viens vads, nevis divi. Tās abas puses ir apzīmētas kā pozitīvas un negatīvas. Tomēr, tā kā maiņstrāvas polaritāte mainās 60 reizes sekundē, tiem ir citi nosaukumi - karstie (galvenās elektropārvades līnijas) un iezemēti (iet pazemē, lai pabeigtu ķēdi).
Kāpēc vajadzīga elektrība?
Elektrību var izmantot daudzos veidos: ar to var izgaismot jūsu māju, izmazgāt un izžāvēt drēbes, pacelt garāžas durvis, uzvārīt ūdeni tējkannā un darbināt citus sadzīves priekšmetus, kas padara mūsu dzīvi daudz vieglāku. Tomēr arvien svarīgāka kļūst straumes spēja pārraidīt informāciju.
Pieslēdzoties internetam, dators izmanto tikai nelielu daļu no elektriskās strāvas, bet tas ir kaut kas, bez kā mūsdienu cilvēks nevar iedomāties savu dzīvi.
Elektriskās strāvas jēdziens
Tāpat kā upes straume, ūdens molekulu straume, elektriskā strāva ir lādētu daļiņu straume. Kas to izraisa, un kāpēc tas vienmēr nenotiek vienā virzienā? Kad dzirdat vārdu plūsma, par ko jūs domājat? Varbūt tā būs upe. Tā ir laba asociācija, jo tāpēc elektriskā strāva ieguva savu nosaukumu. Tas ir ļoti līdzīgs ūdens plūsmai, tikai tā vietā, lai ūdens molekulas pārvietotos pa kanālu, lādētas daļiņas pārvietojas pa vadītāju.
Starp nosacījumiem, kas nepieciešami elektriskās strāvas pastāvēšanai, ir vienums, kas nodrošina elektronu klātbūtni. Vadošā materiāla atomos ir daudzas no šīm brīvi lādētajām daļiņām, kas peld ap un starp atomiem. Viņu kustība ir nejauša, tāpēc nav plūsmas nevienā virzienā. Kas nepieciešams, lai pastāvētu elektriskā strāva?
Elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumi ietver sprieguma klātbūtni. Kad to pieliek vadītājam, visi brīvie elektroni pārvietosies vienā virzienā, radot strāvu.
Interesanti par elektrisko strāvu
Interesanti, ka tad, kad elektriskā enerģija tiek pārraidīta caur vadītāju ar gaismas ātrumu, paši elektroni pārvietojas daudz lēnāk. Patiesībā, ja jūs nesteidzīgi staigātu blakus vadošam vadam, jūsu ātrums būtu 100 reizes lielāks nekā elektronu kustība. Tas ir saistīts ar faktu, ka viņiem nav jāmēro milzīgi attālumi, lai nodotu enerģiju viens otram.
Līdzstrāva un maiņstrāva
Mūsdienās plaši tiek izmantoti divi dažādi strāvas veidi - tiešā un maiņstrāva. Pirmajā elektroni pārvietojas vienā virzienā, no "negatīvās" puses uz "pozitīvo". Maiņstrāva spiež elektronus uz priekšu un atpakaļ, mainot plūsmas virzienu vairākas reizes sekundē.
Ģeneratori, ko elektrostacijās izmanto elektroenerģijas ražošanai, ir paredzēti maiņstrāvas ražošanai. Jūs droši vien nekad neesat pamanījis, ka gaisma jūsu mājā patiesībā mirgo, mainoties strāvas virzienam, taču tas notiek pārāk ātri, lai acis to atpazītu.
Kādi ir tiešās elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumi? Kāpēc mums ir vajadzīgi abi veidi un kurš ir labāks? Tie ir labi jautājumi. Fakts, ka mēs joprojām izmantojam abus strāvas veidus, liecina, ka tie abi kalpo noteiktiem mērķiem. Jau 19. gadsimtā bija skaidrs, ka efektīva jaudas pārvade lielos attālumos starp elektrostaciju un māju ir iespējama tikai pie ļoti augsta sprieguma. Bet problēma bija tā, ka patiešām augsta sprieguma sūtīšana bija ārkārtīgi bīstama cilvēkiem.
Šīs problēmas risinājums bija samazināt stresu ārpus mājas, pirms to nosūtīja iekšā. Līdz šai dienai tiešā elektriskā strāva tiek izmantota pārraidei lielos attālumos, galvenokārt tāpēc, ka tā spēj viegli pārveidoties par citiem spriegumiem.
Kā darbojas elektriskā strāva
Elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumi ietver lādētu daļiņu klātbūtni, vadītāju un spriegumu. Daudzi zinātnieki ir pētījuši elektrību un atklājuši, ka ir divi tās veidi: statiskā un strāvas.
Tieši pēdējam ir svarīga loma Ikdiena jebkura persona, jo tā apzīmē elektrisko strāvu, kas iet caur ķēdi. Mēs to izmantojam katru dienu, lai nodrošinātu enerģiju mūsu mājām un daudz ko citu.
Kas ir elektriskā strāva?
Kad elektriskie lādiņi cirkulē ķēdē no vienas vietas uz otru, rodas elektriskā strāva. Elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumi papildus uzlādētajām daļiņām ietver arī vadītāja klātbūtni. Visbiežāk tas ir vads. Tās ķēde ir slēgta ķēde, kurā strāva plūst no strāvas avota. Kad ķēde ir atvērta, viņš nevar pabeigt braucienu. Piemēram, kad jūsu istabā ir izslēgta gaisma, ķēde ir atvērta, bet, kad ķēde ir aizvērta, gaisma ir ieslēgta.
Pašreizējā jauda
Elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumus vadītājā lielā mērā ietekmē tāds sprieguma raksturlielums kā jauda. Tas ir mērs, cik daudz enerģijas tiek izmantots noteiktā laika periodā.
Tur ir daudz dažādas vienības, ko var izmantot, lai izteiktu šo raksturlielumu. Tomēr Elektroenerģija gandrīz mēra vatos. Viens vats ir vienāds ar vienu džoulu sekundē.
Elektriskais lādiņš kustībā
Kādi ir elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumi? Tas var izpausties kā pēkšņa statiskās elektrības izlāde, piemēram, zibens vai dzirkstele no berzes ar vilnas audumu. Tomēr biežāk, runājot par elektrisko strāvu, mēs domājam vairāk kontrolētu elektrības veidu, kas liek gaismām un ierīcēm darboties. Lielākā daļa elektriskais lādiņš ko nes negatīvie elektroni un pozitīvie protoni atomā. Tomēr pēdējie pārsvarā ir imobilizēti iekšpusē atomu kodoli, tāpēc lādiņa pārvietošanas darbu no vienas vietas uz otru veic elektroni.
Elektroni vadošā materiālā, piemēram, metālā, lielākoties var brīvi pārvietoties no viena atoma uz otru pa to vadīšanas joslām, kas ir augstāko elektronu orbītas. Pietiekams elektromotora spēks vai spriegums rada lādiņa nelīdzsvarotību, kas var izraisīt elektronu kustību pa vadītāju elektriskās strāvas veidā.
Ja mēs zīmējam analoģiju ar ūdeni, tad ņemam, piemēram, cauruli. Atverot vārstu vienā galā, lai ūdens iekļūtu caurulē, mums nav jāgaida, līdz šis ūdens nonāks līdz pat caurules galam. Mēs iegūstam ūdeni otrā galā gandrīz uzreiz, jo ienākošais ūdens spiež ūdeni, kas jau ir caurulē. Tas notiek elektriskās strāvas gadījumā vadā.
Elektriskā strāva: nosacījumi elektriskās strāvas pastāvēšanai
Elektrisko strāvu parasti uzskata par elektronu plūsmu. Kad abi akumulatora gali ir savienoti viens ar otru ar metāla stiepli, šī uzlādētā masa iet caur vadu no viena akumulatora gala (elektroda vai pola) uz pretējo. Tātad, sauksim nosacījumus elektriskās strāvas pastāvēšanai:
- lādētas daļiņas.
- Diriģents.
- Sprieguma avots.
Tomēr ne viss ir tik vienkārši. Kādi nosacījumi ir nepieciešami elektriskās strāvas pastāvēšanai? Uz šo jautājumu var atbildēt sīkāk, ņemot vērā šādas īpašības:
- Potenciālu starpība (spriegums). Tas ir viens no priekšnoteikumiem. Starp 2 punktiem ir jābūt potenciālu starpībai, kas nozīmē, ka atgrūšanas spēkam, ko vienā vietā rada uzlādētas daļiņas, jābūt lielākam par to spēku citā punktā. Sprieguma avoti, kā likums, dabā nav sastopami, un elektroni vidē tiek sadalīti diezgan vienmērīgi. Neskatoties uz to, zinātniekiem izdevās izgudrot noteikta veida ierīces, kurās šīs uzlādētās daļiņas var uzkrāties, tādējādi radot ļoti nepieciešamo spriegumu (piemēram, akumulatoros).
- Elektriskā pretestība (vadītājs).Šis ir otrais svarīgs nosacījums, kas nepieciešams elektriskās strāvas pastāvēšanai. Tas ir ceļš, pa kuru pārvietojas uzlādētas daļiņas. Tikai tie materiāli, kas ļauj elektroniem brīvi pārvietoties, darbojas kā vadītāji. Tos, kuriem šīs spējas nav, sauc par izolatoriem. Piemēram, metāla stieple būs lielisks vadītājs, savukārt tā gumijas apvalks būs lielisks izolators.
Rūpīgi izpētījuši elektriskās strāvas rašanās un pastāvēšanas apstākļus, cilvēki spēja pieradināt šo spēcīgo un bīstamo elementu un virzīt to cilvēces labā.