Le concept de tension électrique. Le concept de courant électrique

Lors de l'examen de divers phénomènes, un tel concept en tant qu'hypothèse est utilisé.

Une hypothèse (du grec ancien - "fondation", "hypothèse") est une affirmation, une hypothèse ou une conjecture non prouvée. En règle générale, une hypothèse est exprimée sur la base d'un certain nombre d'observations (exemples) la confirmant, et semble donc plausible. L'hypothèse est ensuite soit prouvée, ce qui en fait un fait établi, soit réfutée (par exemple, en soulignant contre-exemple), se traduisant dans la catégorie des fausses déclarations.

Une hypothèse a le droit d'exister si elle permet d'expliquer un certain phénomène dans la mesure nécessaire et dans la mesure requise et de prévoir son évolution.

Lorsque l'on considère les phénomènes se produisant dans les circuits électriques, il est très fructueux d'utiliser hypothèse cette le courant électrique est le mouvement dirigé des particules chargées. En fait, ce n'est probablement pas tout à fait vrai. Après tout, la vitesse de propagation d'un signal électrique dans les conducteurs est pratiquement égale à la vitesse de la lumière dans le vide, et il est évident qu'aucune particule ne peut se propager aussi rapidement dans des corps métalliques denses.

Cependant, cette idée de courant électrique vous permet de calculer des circuits électriques et des circuits, d'expliquer les phénomènes qui s'y produisent. De plus, les résultats des calculs et conclusions correspondent aux phénomènes observés en pratique, qui peuvent être mesurés par un instrument approprié.

Il est généralement admis que les charges positives se déplacent dans les conducteurs, et ce mouvement se produit dans le sens de la borne positive à la borne négative. source actuelle sous l'influence d'une différence de potentiel. Cette différence de potentiel est appelée tension, qui est mesurée en volts et est déterminée par un voltmètre.

Considérons le circuit électrique le plus simple (Fig. 1).

Sur la fig. 1a désignation g– alimentation avec tension tu,HL- une lampe à incandescence des chutes(consommée) toute tension tu, je – courant dont le sens de déplacement (le sens de déplacement des particules chargées) est indiqué par une flèche.

Sur la fig. 1b montre le même circuit avec inclus instruments de mesure- voltmètre V(peut être connecté directement à l'ampoule) et un ampèremètre UNE. Le voltmètre est toujours connecté en parallèle avec la source d'alimentation (dans ce cas - g) ou charge (dans ce cas - HL).

L'ampèremètre est toujours connecté en série directement à la section du circuit dans laquelle le courant est mesuré.

Les voltmètres de la fig. 1b montrera la même tension si la résistance des conducteurs d'alimentation est infiniment petite.

Le courant dans le circuit électrique peut être constant, pulsé et variable.

Le courant continu est un courant qui circule dans une direction et ne change pas de valeur dans le temps.. Graphiquement, il peut être représenté par une droite parallèle à l'axe du temps dans les coordonnées "force actuelle je- temps t» (fig. 2).

En conséquence, pour que le circuit coule DC, la tension de la source de courant doit également être constante et l'état du circuit ne doit pas changer avec le temps.

Dans le cas où la direction du mouvement des particules chargées ne change pas dans le temps (le courant circule dans une direction), mais que la force du courant change d'amplitude, un tel courant doit être appelé pulsé (Fig. 3).

Dans le cas où la variation de courant est de nature ordonnée, alors les impulsions sont caractérisées par leur forme (sinusoïdale, en dents de scie, rectangulaire, etc.). En particulier, sur la fig. 3 montre un courant à impulsions rectangulaires d'amplitude UNE , point final J et durée d'impulsion τ . Attitude T/τ est appelé rapport cyclique des impulsions.

Dans le cas où, au fil du temps, le courant change non seulement d'amplitude, mais également de direction, un tel courant est appelé variable (Fig. 4).

Dans ce cas, la forme des impulsions peut être différente, elles peuvent aussi être sinusoïdales (comme sur la Fig. 4), en dents de scie, rectangulaires (comme sur la Fig. 3), etc.

L'inverse d'une période J(1/J) est appelée la fréquence, désignée par la lettre F et est mesuré en hertz (Hz). 1 Hz correspond à une oscillation complète (un cycle complet) par seconde.

En ingénierie, le courant alternatif sinusoïdal à fréquence industrielle est le plus souvent utilisé. F \u003d 50 Hz, (aux États-Unis et en Australie - 60 Hz) avec lequel l'électricité est transmise sur de longues distances à haute tension (des centaines de kilovolts). Ceci est fait parce que la puissance transmise O(mesuré en watts) est directement proportionnel au courant et à la tension ( O=je∙tu). Si vous transmettez une puissance élevée à basse tension, vous aurez besoin de courants importants, nécessitant des fils de grande section pour transmettre l'électricité. Ainsi, par exemple, pour transférer un courant d'un ampère, un conducteur en cuivre d'une section d'environ 0,25 mm 2 est nécessaire. S'il est nécessaire de transférer une puissance de 1 000 000 W (1 MW), alors à une tension de 220 V, le courant dans les fils sera de 1 000 000/220 = 4545,5 A, ce qui nécessitera un conducteur d'une section de 4545,5 / 0,25 = 18182 mm 2 soit un diamètre de 152 mm, ce qui, bien sûr, est irréaliste. Si vous transmettez un courant sous tension de 220 000 V (220 KV), alors le courant dans les fils ne sera que de 1 000 000/220 000 = 4,55 A, pour lequel vous avez besoin d'un conducteur d'une section de 4,55 / 0,25 = 18,2 mm 2 ou un diamètre de 4,81 mm, ce qui est tout à fait possible.

Pour transformer la haute tension en basse tension, utilisée dans les entreprises industrielles (380 V) ou dans la vie quotidienne (220 V), on utilise des transformateurs abaisseurs qui ne fonctionnent qu'en courant alternatif, et pour transformer le courant alternatif en courant continu, on utilise des redresseurs .

Sur la fig. La figure 5 montre un schéma de transmission de courant sur une longue distance.

Le système électrique de bord des voitures utilise du courant continu avec une tension de 12 et 24 V. Le groupe électrogène est un générateur de courant alternatif qui, après avoir traversé le bloc de diodes, devient constant.

Dans le même temps, les systèmes de contrôle électronique des unités du véhicule utilisent à la fois le courant continu, le courant pulsé et le courant alternatif. Ces derniers sont générés par différents capteurs qui contrôlent les paramètres de fonctionnement de ces unités.

En règle générale, le courant de toute forme n'est pas idéal. Cela est dû à la présence de divers obstacles à son écoulement. Les interférences peuvent être, par exemple, les oscillations électromagnétiques des émetteurs radio courants dans l'environnement ou Champs électromagnétiques conducteurs de courant électrique. Ces interférences provoquent des oscillations pratiquement désordonnées ou faiblement ordonnées du courant électrique avec une certaine amplitude Δ je(Fig. 6). Valeur Δ je est appelé bruit, et le rapport je CP / Δ je est le rapport signal sur bruit. Le bruit est nocif, car interfère avec la reconnaissance du vrai signal. Divers filtres électroniques sont utilisés pour supprimer le bruit.

Lors du calcul de circuits électriques et électroniques, les lois fondamentales de l'électricité sont largement utilisées - la loi d'Ohm et la loi de Kirchhoff.

La loi d'Ohm stipule que le courant je dans le circuit est égal au quotient de division de tension tu, amené au circuit, sur sa résistance R:

.

Ainsi, si dans le schéma de la Fig. 1 tension tu\u003d 12 V, et la résistance de l'ampoule R\u003d 10 Ohm, alors le courant dans le circuit sera égal à 12/10 \u003d 1,2 A.

La loi de Kirchhoff dit que la somme des courants entrant dans le nœud est égale à la somme des courants sortant du nœud (Fig. 7)

Considérons un simple circuit électrique à courant continu composé de plusieurs éléments (Fig. 8).

Une tension constante est appliquée au circuit tu\u003d 12 V. Puisque la tension est une différence de potentiel, alors au point A la tension est de +12 V, et au point B elle est nulle (12 - 0 \u003d 12). Toute cette tension tombe sur le circuit électrique, et dans chaque section du circuit une partie de la tension tombe (est dépensée), en fonction de la résistance de cette section. Évidemment, la somme des chutes de tension tu 1 et tu 2-3 égale tu, c'est à dire. 12 volts.

Nous déterminons ces chutes de tension, pour lesquelles vous devez trouver toutes les résistances des sections. Dans la section 1, la résistance est égale à R1. Pour déterminer la résistance dans la section 2, nous utilisons l'équation :

ou

.

L'analyse de l'équation résultante nous permet de conclure que lorsque les résistances sont connectées en parallèle, la résistance totale sera toujours inférieure à la plus petite des résistances connectées en parallèle. Expliquons cela avec un exemple. Par exemple, si R 2 = 1 ohm, et R 3 \u003d 100 Ohm, puis la résistance totale R 2-3 sera égal à :

On sait que la chute de tension est directement proportionnelle à la résistance de la section de circuit, c'est-à-dire peut s'écrire :

De plus, comme mentionné précédemment

Les deux dernières équations (système d'équations) permettent de calculer les quantités tu 1 et tu 2-3 (deux inconnues et deux équations). Exprimer à partir de la deuxième équation tu 1 à tu et tu 2-3 et obtenez

Remplacez le résultat dans la première équation :

ou

, d'où par transformations algébriques on obtient :

.

Considérez l'exemple suivant : tu= 12B, R 1 = 10 ohms, R 2 = 20 ohms, R 3 = 40 ohms.

définissons R 2-3:

définissons tu 2-3:

définissons tu 1:

Déterminons l'amplitude du courant je 1:

.

À ce point V(fig. 8) courant je 1 "bifurque" inversement proportionnelle à la résistance des tronçons de circuit, soit :

à condition que

(loi de Kirchhoff).

Autrement dit, il y a encore deux équations et deux inconnues ( je 2 et je 3).

Express je 2 comme je 2 =je 1 –je 3 et obtenez :

, ou

Pour cet exemple, avec je 1 = 0,51 A

La dépendance de la chute de tension lors de la connexion en série de résistances à la valeur de ces résistances est souvent utilisée dans les soi-disant diviseurs de tension (Fig. 9).

Par exemple, si tu 1 = 12V , R1 \u003d 6 ohms, R2 \u003d 4 ohms, puis la tension tu 2 décider comment

.

Les diviseurs de tension sont utilisés pour alimenter des sections individuelles de circuits électriques et électroniques lorsqu'une tension différente de la tension de l'alimentation est nécessaire.

Cependant, lors du calcul d'un diviseur de tension, il est nécessaire de prendre en compte la résistance d'entrée de la section du circuit qu'il alimente (Fig. 10).

Si R VX assez grand, plusieurs fois plus grand R2 , alors la valeur tu 2 sera déterminé pratiquement par la tension tu 1 et rapport de résistance R1 et R2 . Sinon, lors du calcul tu 2 doit tenir compte de la résistance combinée des câbles connectés en parallèle R2 et R VX .

A cet égard, la grande majorité des appareils utilisés pour mesurer l'amplitude du signal associé à la mesure de la chute de tension dans la section du circuit commandé a une résistance d'entrée très élevée et s'élève à plusieurs mégohms (millions d'ohms). En particulier, un tel dispositif est un voltmètre.

Pour les appareils qui mesurent l'intensité du courant (ampèremètres), au contraire, la résistance interne est très faible (fractions d'Ohm), puisque l'élément sensible (résistance supplémentaire) est inclus dans le circuit ouvert, un courant contrôlé le traverse et il ne doit pas apporter de modifications notables au fonctionnement du circuit électrique (Fig. 11).

Ainsi, lors de la mesure de l'intensité du courant, la chute de tension aux bornes de la résistance supplémentaire est réellement mesurée, c'est-à-dire le processus de mesure lui-même est similaire au fonctionnement d'un voltmètre, qui a une grande résistance d'entrée.

Quelques règles de lecture des circuits électroniques

Habituellement, dans les circuits électroniques, le signal d'entrée est converti et le signal de sortie est créé. En règle générale, l'entrée d'un signal est indiquée sur le côté gauche du diagramme et la sortie sur le côté droit. Les cartes se lisent donc de gauche à droite.

Le point de connexion de l'alimentation est le plus souvent indiqué sur le côté droit. Cela est dû au fait que le côté droit est le plus souvent saturé de composants électroniques plus puissants (le signal de sortie est toujours plus puissant que le signal d'entrée).

En règle générale, un circuit électronique est construit de manière à ce qu'un conducteur «commun» y soit attribué, parfois appelé «masse». En règle générale, ce conducteur est connecté au "moins" de la source d'alimentation.

Pour simplifier les circuits, souvent la sortie négative des éléments ou des blocs n'est pas amenée à la ligne générale «moins», mais est marquée d'une courte ligne horizontale en gras.

Sur la fig. 12 et 13 montrent deux circuits électroniques arbitraires, et à la fig. 12 utilise un conducteur "négatif commun", et sur la fig. 13 - son symbole est utilisé.

Dans ces circuits, le signal d'entrée est appliqué à "l'entrée" et la "sortie" est l'élément de puissance 2.

Questions de contrôle

Qu'est-ce qu'une hypothèse, et quand a-t-elle le droit d'exister ?

Quelle hypothèse est utilisée pour expliquer le phénomène du courant électrique dans les conducteurs ?

Comment vous connectez-vous à schémas électriques voltmètre et ampèremètre ?

Qu'est-ce que le courant continu ?

Qu'est-ce que le courant ondulé ?

Qu'est-ce que le courant alternatif ?

Comment l'électricité est-elle transportée sur de longues distances ?

Qu'est-ce que le « bruit » dans un circuit électrique ?

Comment sont formulées les lois d'Ohm et de Kirchhoff ?

Qu'est-ce qu'une "chute de tension" et comment la mesurer ?

Qu'est-ce qu'un "diviseur de tension" et à quoi sert-il ?

Dans quel ordre les circuits électroniques sont-ils lus ?

EXPLOITATION DES APPAREILS ET RÉSEAUX ÉLECTRIQUES

Maintenant, il est impossible d'imaginer la vie humaine sans l'application la plus large du courant électrique. Les réseaux électriques et les appareils ne nous entourent pas seulement - ils nous libèrent d'une partie importante du travail physique, du travail mental routinier, rendent notre vie confortable, rapide, riche et fructueuse.

L'énergie électrique a des propriétés très précieuses :

1. l'énergie électrique avec de petites pertes et est tout simplement convertie à partir d'autres types d'énergie - mécanique, nucléaire, thermique, chimique, etc. Cela sous-tend la production, l'accumulation et la conservation énergie électrique;

2. à son tour, elle-même est facilement convertie en d'autres types d'énergie - mécanique, thermique, chimique, etc. L'application la plus large de l'énergie électrique est basée sur cela;

3. énergie électrique comparativement des moyens simples transmis sur de longues distances à l'aide de réseaux ramifiés ;

4. il est facilement broyé, réglementé et distribué parmi les consommateurs de presque toutes les capacités ;

5. L'énergie électrique est bien contrôlée et comptabilisée.

Le fonctionnement des réseaux électriques, des appareils, des équipements, des systèmes dans les entreprises (objets) de la sphère socioculturelle et du tourisme est associé à la solution des problèmes suivants:

fonctionnement compétent, maximisant la durée de vie des réseaux électriques et des appareils, équipements, systèmes, etc. ;

créer un environnement sûr pour le personnel et les clients ;

Minimisation des coûts d'achat, de réparation et de fonctionnement des équipements électriques.

Idées et concepts de base sur le courant électrique

Le courant électrique est un flux de particules chargées. La définition ne précise pas le milieu dans lequel se déplacent les particules chargées (il peut être solide, liquide et gazeux), ni l'origine ni les caractéristiques spécifiques des particules chargées. La définition, d'une part, est exceptionnellement volumineuse - elle se réfère à tous les cas imaginables de circulation de courant électrique, et, d'autre part, nous permet de concrétiser ce flux sous certaines conditions qui nous intéressent. Dans la vie de tous les jours, nous rencontrons des situations où les électrons et les ions (atomes ou molécules chargés positivement ou négativement) s'avèrent être des porteurs de courant électrique. Certaines substances n'ont pas de particules chargées ou ne peuvent pas être libérées pour se déplacer par des moyens simples - elles ne peuvent pas conduire le courant électrique, ce sont donc des diélectriques, des isolants.

La conductivité électronique est possédée par les métaux, les alliages et de nombreux semi-conducteurs. Les solutions et les masses fondues d'électrolytes (substances contenant dans leur composition ou formant dans une solution aqueuse des ions) ont une conductivité ionique.

Métaux et alliages utilisés comme conducteurs électriques, au cœur de leur fine structure ont un réseau cristallin, dans les nœuds duquel se trouvent des atomes du métal ou des éléments qui composent l'alliage. Les électrons (collectivement assimilés à un gaz d'électrons) se déplacent sous l'action de champ électrique dans les vides du réseau cristallin, ne rencontrant pratiquement aucune résistance mécanique lors de son mouvement (en raison de l'insignifiance de ses dimensions par rapport aux dimensions des atomes). Alors résistance électrique métaux et alliages légèrement.

Les ions dans une solution ou un milieu fondu subissent une résistance mécanique (visqueuse) du milieu et, de plus, ils sont des milliers de fois plus gros et plus lourds que les électrons, ils sont donc moins mobiles dans champ électrique, sont plus inertiels, plus faibles suivent les variations du champ électrique. Par conséquent, la résistance électrique des solutions électrolytiques et des masses fondues est plusieurs fois supérieure à la résistance des conducteurs métalliques.

V corps humain contient de nombreux électrolytes (ions potassium et sodium, etc., ions chlorure, anions organiques, etc.). Une personne est constituée de 65 à 70% d'eau, tous les processus biochimiques vitaux se déroulent dans une solution aqueuse. Par conséquent, le passage du courant électrique à travers le corps, les organes, les structures d'une personne et les dommages humains est déterminé par la conductivité ionique.

Les porteurs de courant électrique peuvent se déplacer dans des champs électriques constants ou alternatifs. Un champ constant est créé par des sources de force électromotrice (batteries électriques), batteries, redresseurs. Un champ alternatif est créé par des générateurs électriques (électromagnétiques).

Imaginez un réseau électrique alternatif à deux fils avec une tension de 220 V (volts) et une fréquence de ses oscillations de 50 Hz (1 Hz (hertz) équivaut à une oscillation par seconde). (En Russie, on s'en occupe le plus souvent.) tension électrique l'un de ces fils est égal à 220 V ; ce fil est appelé phase. Sur l'autre fil, la tension est nulle et s'appelle zéro (ce fil du poste de transformation le plus proche du consommateur est physiquement connecté à la terre à l'aide d'un dispositif spécial - mis à la terre). Le circuit électrique est fermé et le courant le traverse lorsque ces fils sont connectés (directement - court-circuit, ou par n'importe quel Appareil électroménager, inclus par nous à notre façon le but visé, ou à travers certaines parties du corps humain en cas d'accident). De là, il devient clair que le courant électrique circule même dans de telles conditions lorsque fil de phase se ferme à un objet mis à la terre (non directement lié au circuit électrique, par exemple, la plomberie ou tuyau de gaz etc.) ou le terrain lui-même.

Un circuit électrique est caractérisé par une résistance électrique. Dans les circuits alternatifs, il est actif et réactif. résistance active R ont des conducteurs et des éléments d'un circuit électrique qui s'échauffent lorsque le courant les traverse. Réactance X créer des éléments qui ont une inductance ou une capacité. Il s'agit de tous les appareils contenant des moteurs électriques et des selfs (inducteurs) - moteurs électriques, réfrigérateurs, climatiseurs, copieurs ou appareils laser de bureau, lampes halogènes et laser, pompes, lave-linge et lave-vaisselle, micro-ondes, compresseurs, solariums, équipements de traitement photo, etc. Impédance de circuit non ramifié Z composé de résistance active R, réactance inductive XL, et résistance capacitive X C:

Z \u003d (R 2 + (X L - X C) 2) ½.

L'amplitude du courant (intensité du courant) dans toutes les sections d'un circuit électrique non ramifié a même valeur. L'intensité du courant (courant) est liée à la tension et à la résistance du circuit par la loi d'Ohm : Je=U/Z, où I - courant, A (ampères); U - tension, V (volt); Z - résistance, Ohm.

De la loi d'Ohm, il s'ensuit que l'intensité du courant est d'autant plus faible que la tension est faible et que la résistance électrique du circuit est élevée.

D'un point de vue sécurité, l'utilisation de réseaux basse tension est préférable. Il est clair pourquoi dans les voitures, les avions, sur sous-marins et d'autres installations de haute sécurité utilisent des circuits électriques à basse tension.

S'il y a une valeur infiniment grande au dénominateur de l'expression de la loi d'Ohm, alors la valeur du courant deviendra nulle, ce qui correspond à une coupure du circuit électrique. Il s'avère qu'il existe des substances qui ont une résistance aussi infiniment grande; ils sont appelés isolants.

Isolateurs, et ceux-ci incluent le caoutchouc et les matériaux caoutchoutés, le verre, la porcelaine, l'air, bois sec, carton, papier, tissus secs, matériaux polymères et les plastiques, etc., ne conduisent pas l'électricité, c'est-à-dire qu'ils coupent le circuit électrique. C'est la base de leur utilisation comme équipement de protection (gants en caoutchouc, tapis diélectriques, revêtement des poignées d'outils, isolation des fils, etc.).

Dans cet article, je vous propose de rappeler les notions de base en électricité, sans lesquelles tout travail lié à l'électricité devient problématique.

Ainsi, tout circuit électrique est un ensemble divers appareils, formant un chemin pour le passage du courant électrique. Le circuit électrique le plus simple peut consister en une source d'énergie, une charge et des conducteurs.

conducteurs - Substances conductrices d'électricité. Ils ont une faible résistivité c'est-à-dire qu'ils ont le moins de résistance au passage du courant) et sont capables de conduire le courant électrique sans pratiquement aucune perte. Les meilleurs conducteurs sont l'or, l'argent, le cuivre et l'aluminium. Les plus répandus, en raison du coût élevé de l'or et de l'argent, recevaient du cuivre et de l'aluminium. Le cuivre est le conducteur le plus courant, contrairement à l'aluminium qui est plus résistant à l'oxydation et aux influences physiques : flexion, torsion. L'inconvénient du cuivre, par rapport à l'aluminium, est son coût plus élevé.

En plus des conducteurs, il y a aussi diélectriques - les substances qui ont une résistance spécifique élevée au courant électrique ( c'est-à-dire sont un courant électrique non conducteur). Ceux-ci incluent les plastiques, le bois, le textolite, etc.

Il convient également de noter qu'il existe un autre type - semi-conducteurs . À ma façon résistivité ils occupent une position intermédiaire entre les conducteurs et les diélectriques. La conductivité de ces matériaux varie considérablement sous l'influence de facteurs externes. De nombreux semi-conducteurs sont éléments chimiques, mais le silicium et le germanium sont les plus utilisés.

Source d'énergie - un dispositif qui convertit l'énergie mécanique, chimique, thermique et autres en énergie électrique.

- consommateur d'énergie électrique, c'est-à-dire tout appareil électrique qui transforme l'énergie électrique en énergie mécanique, thermique, chimique, etc.

Le passage du courant électrique n'est possible qu'avec un circuit fermé.

choc électrique en génie électrique, ils appellent le mouvement dirigé de particules chargées sous l'influence d'un champ électrique créé par une source d'énergie. La valeur caractérisant le courant s'appelle l'intensité du courant. L'intensité du courant est mesurée en ampères et est indiquée par la lettre UNE. Distinguer les courants continus et alternatifs.

DC (DC, en anglais Direct Current) est un courant dont les propriétés et le sens ne changent pas dans le temps. Le courant continu et la tension sont indiqués sous la forme d'un tiret horizontal court ou de deux tirets parallèles, dont l'un est en pointillé.

Courant alternatif (AC en anglais Alternating Current) est un courant qui change d'amplitude et de sens dans le temps. Sur les appareils électriques, il est indiqué par un segment de la sinusoïde "~". Les principaux paramètres du courant alternatif sont la période, l'amplitude et la fréquence.

Point final - l'intervalle de temps pendant lequel le courant effectue une oscillation complète.

La fréquence est l'inverse d'une période, le nombre de périodes par seconde, mesuré en hertz (Hz).

Le courant et la tension dans la charge augmentent et diminuent, et la différence entre leurs valeurs minimale et maximale est appelée amplitude .

La mesure du courant est effectuée par un ampèremètre, qui est connecté en série avec la charge.

Tout conducteur dans le circuit, en fonction de la section, de la longueur, du matériau, résiste au passage du courant électrique. La propriété d'un conducteur d'empêcher le passage du courant électrique s'appelle la résistance . La résistance est mesurée en Ohmah (Ohm).

La différence de potentiel aux extrémités de l'alimentation est appelée Tension . La tension est mesurée en volts et désignée par la lettre V (V). En triphasé réseau électrique faire la distinction entre des concepts tels que la tension linéaire et la tension de phase. La tension linéaire (ou entre phases) est la tension entre deux fils de phase(380V). La tension de phase est la tension entre fil neutre et un de la phase (220V). La tension est mesurée avec un voltmètre, qui est connecté en parallèle avec la charge.

Un autre concept important en génie électrique est le concept Puissance . source caractérise le taux de transmission ou de conversion de l'électricité. La puissance se mesure en Watts (W, W).

La puissance totale de tous les consommateurs connectés est égale à la somme de la puissance consommée par chaque consommateur. Рtotal = Р1+Р2+...Рn

Il existe des notions de puissance active et réactive. P- la puissance active (efficace), associée à l'énergie électrique qui peut être convertie en d'autres types d'énergie - thermique, lumineuse, mécanique, etc., mesurée en watts (W), est une puissance utile qui peut être utilisée pour effectuer un travail.

P = IUcosph - pour un circuit monophasé, P = √3IUcosph- pour circuit triphasé, P = U*I- dans un circuit où il n'y a qu'une résistance active.

Q- la puissance réactive, associée à l'échange d'énergie électrique entre la source et le consommateur, mesurée en voltampères réactifs (var), lorsque la valeur moyenne de la puissance pour la période est nulle, la puissance active est nulle, l'énergie accumulée champ magnétique inductance, revient à la source, le courant dans le circuit ne travaille pas, le courant réactif charge inutilement les sources d'énergie et les fils de la ligne de transmission. Les sources d'énergie réactive peuvent être des éléments à inductance - moteurs électriques, transformateurs. Dans le but de réduire puissance réactive les condensateurs sont connectés aux bornes des consommateurs (en série ou en parallèle).

Q = IUsinf- pour un circuit monophasé, Q = √3IUsinf– pour un circuit triphasé

Le déphasage entre le courant et la tension est indiqué par l'angle φ. Le facteur de puissance est le rapport de la puissance active à la puissance apparente, la valeur de cos égal à l'angle déphasage entre la tension et le courant. Plus cos φ est élevé, moins il faut de courant pour convertir l'électricité en d'autres formes d'énergie. Cela conduit à une réduction des pertes d'énergie, ses économies.

C'est tout pour le moment, et dans la partie suivante, nous nous familiariserons avec les lois fondamentales de l'électrotechnique que toute personne liée à l'électricité doit connaître.

Un électricien expérimenté ne dit jamais - j'avais tort, dit-il : Wow, comme c'était intéressant

Le courant électrique est un flux ordonné de particules élémentaires chargées négativement - les électrons. Électricité nécessaires pour éclairer les maisons et les rues, assurer la performance des équipements domestiques et industriels, la circulation des transports électriques urbains et principaux, etc.

Électricité

• R n - résistance de charge
• A - indicateur
• K - interrupteur de circuit

Courant- le nombre de charges passant par unité de temps à travers la section du conducteur.

je=

• I - force actuelle
• q est la quantité d'électricité
• t - temps

L'unité de courant est appelée ampère A, d'après le nom du scientifique français Ampère.

1A = 10 3 mA = 10 6 uA

Densité de courant électrique

courant électrique un certain nombre de caractéristiques physiques sont inhérentes, ayant des valeurs quantitatives exprimées dans certaines unités. Les principales caractéristiques physiques du courant électrique sont sa force et sa puissance. Force actuelle quantifié en ampères, et la puissance du courant - en watts. Pas moins important quantité physique la caractéristique vectorielle du courant électrique, ou densité de courant, est considérée. En particulier, le concept de densité de courant est utilisé dans la conception des lignes électriques.

J=

• J - densité de courant électrique A / MM 2
• S - zone la Coupe transversale
• Je - courant

Courant continu et alternatif

Alimentation électrique pour tous appareils électriques effectué permanent ou courant alternatif .

Électricité, dont la direction et la valeur ne changent pas, est appelée permanent.

Électricité, dont la direction et la valeur peuvent changer est appelée variables.

L'alimentation de nombreux appareils électriques s'effectue courant alternatif, dont le changement est représenté graphiquement par une sinusoïde.

Utilisation du courant électrique

On peut affirmer avec certitude que la plus grande réussite de l'humanité est la découverte courant électrique et son utilisation. À partir de courant électrique dépendent de la chaleur et de la lumière dans les maisons, du flux d'informations provenant du monde extérieur, de la communication des personnes situées dans différentes parties de la planète, et bien plus encore.

La vie moderne est inimaginable sans la disponibilité généralisée de l'électricité. Électricité est présent dans absolument toutes les sphères de l'activité humaine : dans l'industrie et agriculture, dans la science et l'espace.

Électricité Il fait également partie intégrante de la vie quotidienne. Cette distribution omniprésente de l'électricité a été rendue possible par ses propriétés uniques. L'énergie électrique peut être instantanément transmise sur de grandes distances et convertie en différentes sortesénergies d'une genèse différente.

Les principaux consommateurs d'énergie électrique sont les secteurs industriels et industriels. Avec l'aide de l'électricité, divers mécanismes et dispositifs sont mis en action, des processus technologiques en plusieurs étapes sont réalisés.

Il est impossible de surestimer le rôle de l'électricité pour assurer le fonctionnement des transports. Le transport ferroviaire est presque entièrement électrifié. Électrification transports ferroviaires a joué un rôle important en garantissant la capacité des routes, en augmentant la vitesse de déplacement, en réduisant le coût du transport des passagers et en résolvant le problème de l'économie de carburant.

La présence de l'électricité est une condition indispensable pour assurer des conditions de vie confortables aux personnes. Tout appareils électroménagers: téléviseurs, machines à laver, fours à micro-ondes, appareils de chauffage - n'a trouvé sa place dans la vie humaine que grâce au développement de la production électrique.

Le rôle prépondérant de l'électricité dans le développement de la civilisation est indéniable. Il n'y a pas un tel domaine dans la vie de l'humanité qui se passerait de la consommation d'énergie électrique et dont l'alternative pourrait être la force musculaire.