Преимущества электрической энергии

Содержание

Слайд 2

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
1. ЭЭ легко преобразуется в другие виды энергии
(световую, механическую,

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 1. ЭЭ легко преобразуется в другие виды энергии (световую,
тепловую, звуковую).
2. Электрические машины и аппараты имеют высокий КПД
(мощные трансформаторы имеют КПД близкий к 1).
3. ЭЭ легко передается на значительные расстояния
при относительно малых потерях.
4. ЭЭ легко распределяется между различными по характеру
потребителями в любых количествах
(от долей Ватта до десятков тысяч киловатт в одном агрегате).
5. Обеспечивается простота управления и автоматизации
источников и потребителей ЭЭ.
Применение ЭЭ повысило надежность работы оборудования.

Слайд 3

Электротехника – это наука о получении, распределении и преобразовании ЭЭ.
В нашем курсе

Электротехника – это наука о получении, распределении и преобразовании ЭЭ. В нашем
будут изучаться те разделы электротехники, которые непосредственно связаны с общеинженерной подготовкой специалистов, а также электрооборудованием строительных объектов.
ПТМ – «Электротехника, электроника и электропривод»
Учебник
Касаткин, Немцов. Электротехника, 2007

Слайд 4

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
1. Закон электромагнитной индукции в формулировке Фарадея (1831 год)
Фарадей опытным

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ 1. Закон электромагнитной индукции в формулировке Фарадея (1831 год)
путем установил, что в проводнике, движущемся в магнитном поле индуктируется ЭДС.

Слайд 5

Майкл Фарадей
1791 - 1867

Майкл Фарадей 1791 - 1867

Слайд 6

е – ЭДС, В;
В – магнитная индукция, Тл;
l – длина проводника, м;
V

е – ЭДС, В; В – магнитная индукция, Тл; l – длина
– скорость движения проводника, м/с.

Знак «минус» в этой формуле выражает собой принцип ЛЕНЦА, согласно которому индуктируемая ЭДС стремится противодействовать причине, ее вызывающей.

Слайд 7

Помимо величины ЭДС имеет направление, определяемое по правилу правой руки.

Помимо величины ЭДС имеет направление, определяемое по правилу правой руки.

Слайд 8

Если проводник замкнуть на какое-либо сопротивление, то под действием ЭДС по проводнику

Если проводник замкнуть на какое-либо сопротивление, то под действием ЭДС по проводнику
будет протекать ток, совпадающий по направлению с ЭДС.
Взаимодействие этого тока с Магнитным Полем приводит к появлению Электромагнитной силы, направленной против движения проводника. Направление этой силы определяется по правилу левой руки.
Для силы справедлива следующая зависимость

- закон Ампера

Слайд 9

2. Закон электромагнитной индукции в формулировке Максвелла

Закону ЭМИ можно придать более общий

2. Закон электромагнитной индукции в формулировке Максвелла Закону ЭМИ можно придать более
вид, если выразить скорость проводника через путь dX, проходимый проводником за время dt.

элемент площади

магнитный поток, который пересекает
проводник за время dt;

Слайд 10

Джеймс Клерк
Максвелл
1831 - 1879

Джеймс Клерк Максвелл 1831 - 1879

Слайд 11

Отсюда получим вторую форму записи закона ЭМИ

– закон ЭМИ по Максвеллу

Правую часть

Отсюда получим вторую форму записи закона ЭМИ – закон ЭМИ по Максвеллу
этой формулы можно трактовать как изменение во времени сцепленного с контуром Магнитного Потока. Это позволяет распространить закон ЭМИ на переменный ток.
В реальных электротехнических устройствах МП создается с помощью катушек, имеющих число витков W. Вводится понятие
ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЕ –

– закон ЭМИ по Максвеллу

Слайд 12

3. Закон полного тока 

Рассмотрим несколько проводников произвольно ориентированных в пространстве, например три

3. Закон полного тока Рассмотрим несколько проводников произвольно ориентированных в пространстве, например
проводника.
Зададимся положительным направлением тока в проводниках.
Токи I1 , I2 , I3 создают вокруг проводников магнитное поле.
Изобразим замкнутый контур, охватывающий три проводника с током. На этом контуре выберем отрезок dl

Слайд 13

I – постоянный ток

α

– вектор напряженности магнитного поля

– элемент замкнутого контура

- угол

I – постоянный ток α – вектор напряженности магнитного поля – элемент
между

Слайд 14

Закон полного тока

Аналитическая запись «Закона полного тока»

Если МП создается катушкой, имеющей W

Закон полного тока Аналитическая запись «Закона полного тока» Если МП создается катушкой,
витков, которые размещены на ферромагнитном сердечнике, то МП распределяется равномерно. Тогда получается инженерная форма записи закона полного тока:

Линейный интеграл от напряженности магнитного поля вдоль любого замкнутого контура равен алгебраической сумме токов в проводниках, охватываемых этим контуром.

n – количество проводников с током

I – номер проводника

Слайд 15

– средняя длина магнитной силовой линии в сердечнике

Окончательно напряженность магнитного поля равна

– средняя длина магнитной силовой линии в сердечнике Окончательно напряженность магнитного поля равна – намагничивающая сила
намагничивающая сила

Слайд 16

4. Электрическая цепь и ее элементы.
Закон Ома

Электрической цепью называется совокупность устройств,

4. Электрическая цепь и ее элементы. Закон Ома Электрической цепью называется совокупность
образующих замкнутый контур и обеспечивающих протекание в нем электрического тока.
Источники электроэнергии, электрические провода и потребители электроэнергии составляют основные элементы электрической цепи.

Слайд 17

Схема элементарной электрической цепи

Принято считать, что во внешней цепи ток направлен от

Схема элементарной электрической цепи Принято считать, что во внешней цепи ток направлен
положительного зажима к отрицательному, а внутри источника наоборот.

Слайд 18

Электрическое сопротивление проводов равно

– удельное электрическое сопротивление

– сечение проводника

В большинстве случаев электрическим

Электрическое сопротивление проводов равно – удельное электрическое сопротивление – сечение проводника В
сопротивлением соединительных проводов мало и ими можно пренебречь, тогда

Слайд 19

Связь между током, напряжением и сопротивлением установил немецкий ученый Ом в 1826

Связь между током, напряжением и сопротивлением установил немецкий ученый Ом в 1826
году. Существуют две формы записи закона Ома:

Закон Ома для участка цепи.

Закон Ома для замкнутого контура.

Слайд 20

5. Сложные электрические цепи.
Понятие о ветви и узле

В общем случае электрическая

5. Сложные электрические цепи. Понятие о ветви и узле В общем случае
цепь может содержать несколько источников ЭДС и несколько потребителей. соединены между собой произвольным образом.
Такие электрические цепи называются сложными.
Расчет сложных цепей, как правило, производится с применением двух законов Кирхгофа.

Слайд 21

Сначала два обязательных определения:
– 1. Ветвью электрической цепи называется ее участок, по

Сначала два обязательных определения: – 1. Ветвью электрической цепи называется ее участок,
которому протекает один и тот же ток;
– 2. Узлом электрической цепи называется место соединения трех и более ветвей.
Узел на электрических схемах обозначается жирной точкой

Слайд 23

6. Первый закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в проводниках, сходящихся к узлу электрической

6. Первый закон Кирхгофа Алгебраическая сумма токов в проводниках, сходящихся к узлу
цепи равна нулю.

Аналитическая форма записи

n – число проводников с током;
k – номер проводника

Слайд 24

При расчетах сложных электрических цепей заранее неизвестно действительное направление токов в ветвях.
Поэтому

При расчетах сложных электрических цепей заранее неизвестно действительное направление токов в ветвях.
обычно задаются условным направлением токов, которое уточняется в процессе расчета.
Принято считать ток, направленный к узлу положительным, а от узла – отрицательным

Рассмотрим узел электрической цепи (схема):

Слайд 26

7. Второй закон Кирхгофа

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС

7. Второй закон Кирхгофа В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма
источников равна алгебраической сумме падений напряжений на всех участках этого контура.

Аналитическая форма записи

m – число источников ЭДС в контуре;
i – номер источника ЭДС;
n – число участков контура;
k – номер участка

Слайд 27

Чтобы на практике воспользоваться законом Кирхгофа необходимо знать правила:
При обходе замкнутого контура

Чтобы на практике воспользоваться законом Кирхгофа необходимо знать правила: При обходе замкнутого
необходимо задаться положительным направлением (по часовой или против часовой стрелке).
ЭДС и токи, по направлению совпадающие с направлением обхода контура принимаются положительными, а не совпадающие – отрицательными.

Слайд 28

ПРИМЕР:
На схеме зададимся положительным обходом контура по часовой стрелке.

ПРИМЕР: На схеме зададимся положительным обходом контура по часовой стрелке.
Имя файла: Преимущества-электрической-энергии.pptx
Количество просмотров: 35
Количество скачиваний: 0