Электрический ток — это направленное движение электрических зарядов по проводнику под действием сил электрического поля.
Электрический ток может быть постоянным и переменным.
Постоянным называют такой электрический ток, который с течением времени не изменяет своего направления и величины при прохождении по замкнутой электрической цепи.
Электрическая цепь. Простейшая электрическая цепь состоит из источника напряжения, потребителей и проводов, соединяющих источник напряжения с потребителями. Источниками напряжения могут быть гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы и т. п., а потребителями — лампы накаливания, электронагревательные и электроизмерительные приборы, электродвигатели и т.п.
Источник электроэнергии, образует внутреннюю цепь, а все остальное — внешнюю цепь. При разрыве электрической цепи действие электрического тока прекращается.
Сила и плотность тока. Сила тока определяется количеством электричества, протекающего через поперечное сечение проводника в одну секунду, т. е.
I=Q/t,
где I — сила тока в цепи, а;
Q — количество электричества, к;
t — время, сек.
Отношение величины тока I к площади поперечного сечения проводника s называется плотностью тока и обозначается буквой δ:
δ=I/s
Площадь сечения проводников измеряется в мм2, поэтому плотность тока имеет размерность а/мм2.
Сопротивление и проводимость. По способности проводить электрический ток твердые вещества делятся на проводники, хорошо проводящие электрический ток, и непроводники, или диэлектрики. К проводникам относятся металлы и графит, к диэлектрикам — резина, эбонит, слюда и т, д.
Все проводники имеют сопротивление и проводимость.
Сопротивлением проводника R называется препятствие, оказываемое проводником электрическому току. Электрическое сопротивление проводника зависит от длины, поперечного сечения, температуры и материала. Чем больше сопротивление проводника, тем хуже он проводит электрический ток. Наибольшим сопротивлением обладает нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца). Из нихрома изготовляют различные нагревательные элементы.
Наименьшее сопротивление имеют серебро, медь и алюминий, из них изготовляют проводники.
Проводимостью называется величина, обратная сопротивлению проводника, т. е.
G=I/R
За единицу сопротивления (Ω-омега) принят ом. Сопротивление в омах проводника длиной 1 м, сечением 1 мм2 называется удельным и обозначается ρ(ро).
Электродвижущая сила. Электродвижущей силой называют энергию или работу, совершаемую источником тока, которая устанавливает и поддерживает разность потенциалов, вызывает электрический ток в цепи, преодолевая ее внешнее и внутреннее сопротивление. В генераторах электродвижущая сила возникает благодаря электромагнитной индукции, а в аккумуляторах — в результате химических реакций. При холостом ходе генератора электрический ток отсутствует, а электродвижущая сила равна разности потенциалов на его зажимах. Электродвижущая сила, как и напряжение, измеряется в вольтах, а энергия — в джоулях.
Закон Ома. Закон Ома — это один из основных законов электротехники. Он выражает соотношение между электродвижущей силой, сопротивлением цепи и током в ней. Согласно этому закону ток в цепи прямо пропорционален электродвижущей силе и обратно пропорционален сопротивлению всей цепи:
I=E/r+r0
где I — сила тока в цепи, а;
E — электродвижущая сила источника энергии, в;
R — сопротивление внешней цепи, ом;
r0 — сопротивление внутренней цепи, ом.
Для участка цепи закон Ома определяется по следующей формуле:
I=U/R.
Соединения приемников электроэнергии. Приемники электрической энергии могут включаться в электрическую цепь последовательно, параллельно и смешанно. При последовательном соединении приемники электрической энергии включаются в цепь один за другим. Общее сопротивление такого соединения равно сумме отдельных сопротивлений приемников:
R=R1+R2+R3+…+Rn.
Ток во всех последовательно соединенных приемниках одинаков, т. е.
I1=I2=I3=I.
При параллельном включении приемники электроэнергии создают для тока три пути, по которым он может проходить. В этом случае ток, приходящий к точке, равен сумме токов, уходящих от этой точки:
I=I1+I2+I3.
Общая проводимость этой цепи равна сумме проводимостей отдельных ветвей:
1/R=1/R1+1/R2+1/R3.
Смешанное соединение приемников электроэнергии представляет собой совокупность последовательных и параллельных соединений.
Работа и мощность тока. Способность электрического тока совершать работу называют энергией электрического тока. Работа источника энергии зависит от напряжения, силы тока и времени, т. е.
А=UIt,
где А — работа источника энергии, Вт сек или дж;
U — напряжение, в;
I— сила тока, а;
t -время, сек.
Кроме того, работу измеряют в ватт-часах, гектоватт-часах и киловатт-часах специальными приборами — счетчиками.
Мощностью называют работу, произведенную в единицу времени.
Ее подсчитывают по формуле:
P=A/t=UI.
За единицу мощности принимают работу тока в один ампер под напряжением один вольт за одну секунду. Такую единицу называют ваттом. Большие мощности измеряют в гектоваттах (1 гвт=100 вт) и киловаттах (1 квт=1000 вт). Соотношения между электрическими и механическими единицами мощности следующие: 1 л. с. = 736 вт; 1,36 л. с. = 1 кет.
Если основа оригинала (карты пли плана) прозрачна, то копию можно снять при помощи стола со…
Определение координат точки. Пусть точка А (рис. 32) находится в квадрате, абсциссы и ординаты вершин…
Рельефом местности называется совокупность неровностей физической поверхности земли. В зависимости от характера рельефа местность делят…
Для обозначения на планах и картах различных предметов местности, применяются специально разработанные условные знаки. Для обличения…
В инженерной геодезии чаще всего пользуются топографическими картами. Их составляют в масштабах 1:10000, 1:25000, 1:50000…