Основы электротехники кратко

Автор от
В Электрика / 0 комментарий
Электричество

Поделиться страницей

Одним из столпов знаний современного человека, ответственным за значительную часть достижений цивилизации служит электротехника. Благодаря понятиям электротехники, объясняющим большинство физических процессов, характеризующих электрическую цепь, электричество оказывается доступным в понимании. Неслучайно обучающие курсы электрика, помимо практических занятий, базируются на теоретических основах.

В этой короткой статье мы не будем углубляться в толщу знаний, изложенных в курсе ТОЭ (теоретические основы электротехники). Теория, изложенная в курсе электротехники институтской программы, достаточно сложна в понимании и содержит массу теоретических знаний в практической жизни не нужных обычному человеку. Поэтому коснемся основных понятий, позволяющих ближе понять физическую основу электричества.

Физическое понятие электричества

Сегодня электрическую энергию можно рассматривать как мощный и наиболее востребованный энергетический ресурс. При всем своем огромном потенциале она невидима и ничем не проявляет себя, разумеется, если речь не идет о поражениях электротоком либо о коротком замыкании.

В принципе мы вскользь уже упомянули одно из понятий, на которых базируется теория электротехники электрический ток, точнее сила тока (I) с единицей измерения А — ампер. Упрощенное понимание позволяет судить о нем как о направленном потоке электронов, обеспечивающем перемещение зарядов. Двигаются свободные электроны в любых материалах, в частности металлах проводников, но в этом случае приходится говорить о хаотичном тепловом движении перемещения зарядов, т.е. появления электрического тока не происходит.

Ток появляется благодаря электрическому полю, приложенному к концам проводника. Это поле может иметь:

  • постоянное значение, в этом случае ток протекает в одном направлении – постоянный ток;
  • с определенной частотой менять полярность приложенную к проводнику, ситуация когда и ток меняет свое направление – переменный ток.

Величину напряжения (U) определяемую В – вольтами, характеризующую силу электрического поля можно считать следующим понятием основы теории изучения электротехники.
Ну и, чтобы представить физику происходящих в проводниках процессов, составляющих основы электротехники, до конца, поговорим о сопротивлении (R) проводников, величине, измеряемой в Ом – омах. При прохождении электронов через проводник, они испытывают сопротивление со стороны материала последнего, сопровождающегося выделением тепловой энергии. В зависимости от проводимости металла, сопротивление меняется, определяя величину препятствия электрическому току.

Основные законы электричества.

В процессе развития электротехники дисциплина изучалась выдающимися мировыми учеными-физиками. Огромный вклад был внесен немецким ученым Г. С. Омом, выяснившим взаимозависимость вышеупомянутых характеристик (напряжения, силы тока и сопротивления). Эти исследования породили в первой половине XIX века законы Ома, на применении которых базируется и современная теория электричества.

Классическим считается закон Ома для участка цепи, применимый для постоянных токов и
определяемый выражением:

I = U / R.

Соответственно по этой формуле можно вычислить каждую из характеристик цепи, зная две остальных. В качестве вариантов базового закона следует рассматривать:

  • закон Ома для полной цепи, учитывающий сопротивление источника питания (r), который выглядит как I = U / (R+r);
  • закон Ома для переменных токов I = U / Z, где Z – представляет собой полное сопротивление цепи, учитывающее активные и реактивные составляющие.

Чтобы несколько больше освоить основы электричества следует коснуться такого понятия как мощность (P), измеряемой в ваттах – Вт. Для определения этого параметра, показывающего количественные характеристики использования электрической энергии, необходимы те же параметры, что и в законах Ома:

P = U·I.

Несколько приведенных выше основных законов электротехники составят базовое представление об этой, имеющей огромные сферы практического применения науке. Вполне возможно приведенная в статье информация окажется полезной и избавит от пробелов в знаниях.

Будьте первыми, кто оставит комментарий.

Оставьте комментарий

?>