Закон Ома для ділянки

Ім'я файлу: Документ Microsoft Office Word.docx
Розширення: docx
Розмір: 30кб.
Дата: 20.05.2021
скачати
Пов'язані файли:
стаття в часопис.docx
8485.doc
питання до екз..pdf
metod5.pdf
71394.doc

1.2. Основні закони електричних кіл постійного струму

Закон Ома для ділянки електричного кола постійного струму:на ділянці електричного кола сила струму прямо пропорційна напрузі та обернено пропорційна опору кола. Математично закон Ома для ділянки електричного кола постійного струму записується наступним чином:

(1.10)
де І – сила струму, [A]; U – напруга на затискачах ділянки кола, [B];
R – опір ділянки кола, [Ом].

Закон Ома для повного електричного кола постійного струму:у повному електричному колі сила струму прямо пропорційна величині ЕРС та обернено пропорційна повному опору кола.Під повним опором електричного кола розуміється сума опору зовнішньої ділянки електричного кола та опору внутрішньої ділянки електричного кола. Математично закон Ома для повного електричного кола постійного струму записується наступним чином:

(1.11)
де E – ЕРС джерела, [B]; U – напруга на затискачах джерела, [B];

– внутрішнє падіння напруги, [B]; R – опір зовнішньої ділянки кола, [Oм]; R₀ – опір внутрішньої ділянки кола, [Ом].

У незамкненому колі U=E. У замкненому колі U<E.

Закон Джоуля-Ленца:кількість теплоти, що виділяється у провіднику при проходженні електричного струму, дорівнює добутку квадрата сили струму, опору провідника і часу проходження струму по провіднику. Математично закон Джоуля-Ленца записується наступним чином:

, [Дж]. (1.12)
де Q – кількість теплоти, [Дж]; I – сила струму, [A]; R – опір провідника, [Oм]; t – час, [c].

Нагрівання провідників при проходженні по них електричного струму зумовлене тим, що у металах при прямування вільних електронів вони зіштовхуються з іонами кристалів та передають їм свою енергію, тобто відбувається перетворення електричної енергії у теплову. Кількісне співвідношення, що характеризує це перетворення енергії, і встановлює закон Джоуля-Ленца.

Спочатку після вмикання джерела електричної енергії різниця між температурами провідника і навколишнього середовища є незначною. Тільки невелика частина тепла, що виділяється струмом, розсіюється в навколишнє середовище, а більша частина тепла залишається у провіднику та йде на його нагрівання. Цим пояснюється швидке зростання температури провідника на початковій стадії нагрівання. У міру збільшення температури провідника зростає різниця температур провідника і навколишнього середовища, збільшується кількість тепла, що віддається провідником. У зв’язку з цим зростання температури провідника усе більше сповільнюється. Нарешті, за деякої температури встановлюється теплова рівновага: за однаковий час
кількість тепла, що виділяється у провіднику, стає рівною тій, що розсіюється в зовнішнє середовище.

При подальшому проходженні струму, величина якого не змінюється, температура провідника залишається постійною. Час нагрівання до сталої температури не однаковий для різних провідників: нитка лампи розжарювання нагрівається за частки секунди, електрична машина – за декілька годин.

Розігрівання ізольованих проводів не можна допускати вище означеної межі, тому що ізоляція при сильному перегріві може розплавитися і навіть зайнятися. Для ізольованих проводів встановлена гранична температура нагрівання, що визначається властивостями ізоляційних матеріалів і межею їх механічної тривкості.

Всі електроізоляційні матеріали розподілені на 9 температурних класів відповідно до міждержавного стандарту ГОСТ 8865. Температурні класи електроізоляційних матеріалів приведено в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 – Температурні класи електроізоляційних матеріалів

Клас	Припустима температура нагрівання, ºС
Y	+90
А	+105
Е	+120
В	+130
F	+155
H	+180
200	+200
220	+220
250	+250

Максимально припустима температура нагрівання провідників (за температури середовища +25 ºС – для проводів і кабелів і +35 ºС – для електричних машин) приведена у главі 1.3 ПУЕ та становить:

– проводи і кабелі з гумовою або поліхлорвініловою ізоляцією – +65 ºС;

– кабелі з паперовою непросоченою ізоляцією напругою до 1000 В з мідними або алюмінієвими жилами – +80 ºС;

– обмотки електричних машин з ізоляцією класу А – +105 ºС;

– голі мідні та алюмінієві шини – +70 ºС.

Перший закон Кірхгофа для електричного кола постійного струму: алгебраїчна сума сил струмів у вузлі електричного кола дорівнює нулю. Математично перший закон Кірхгофа для електричного кола постійного струму записується наступним чином:

(1.13)
При цьому, звичайно, струми, спрямовані до вузла, вважаються позитивними, а від вузла – негативними.

Другий закон Кірхгофа для електричного кола постійного струму: алгебраїчна сума ЕРС у замкнутому електричному контурі дорівнює алгебраїчній сумі падінь напруг на ділянках цього контуру. Математично другий закон Кірхгофа для електричного кола постійного струму записується наступним чином:

(1.14)
скачати

© Усі права захищені
написати до нас