Не электротехнический персонал

2.1. Общие сведения об электрическом токе

Направленное движение электрических зарядов по замкнутой цепи под действием приложенной электродвижущей силы называется электрическим током (обозначается – I,i).

Электрические заряды – частицы атомов веществ, способные к перемещению под действием электродвижущей силы. Они могут быть в твердых, жидких и газообразных средах, т.е. электрический ток может протекать всюду, где имеются способные к перемещению электрические заряды.

В зависимости от способности проводить электрический ток все вещества (материалы) делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.

Проводники – вещества, которые внутри себя имеют электрические заряды, способные перемещаться под действием электродвижущей силы.

Диэлектрики внутри себя не имеют свободных электрических зарядов и ток проводить не могут, т.е. диэлектрики являются изоляторами.

Полупроводники имеют внутри себя способные к перемещению электрические заряды, но эти заряды могут перемещаться при определенных условиях.

Электродвижущая сила (э.д.с.) – особый вид силы, способной воздействовать на электрические заряды, вызывая их направленное движение (обозначается – Е,е).

Э.д.с. создается каким – либо электротехническим устройством (генератором, аккумулятором и т.д.), где происходит преобразование различных видов энергии в электрическую энергию.

Источник электрической энергии – электротехническое изделие (устройство), преобразующее различные виды энергии в электрическую энергию.

Э.д.с., создаваемая источником, расходуется следующим образом:

- меньшая часть – на создание тока внутри самого источника;

- большая часть – на создание тока во внешней замкнутой цепи.

Часть электродвижущей силы источника, расходуемая на создание электрического тока во внешней замкнутой цепи, называется напряжением источника электрической энергии (обозначается – U,u). E >U.

Электрическая энергия может быть преобразована в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую и т.д.

Аппараты, агрегаты, механизмы, предназначенные для преобразования электрической энергии в другие виды энергии, называются приемниками электрической энергии или электроприемниками. Электроприемники часто называют нагрузкой.

Замкнутая цепь, предназначенная для протекания электрического тока и состоящая из источника электрической энергии, электроприемников и соединяющих их проводников называется электрической цепью.

Электрические заряды при своем движении по электрической цепи (внутри источника, по проводникам, нагрузке) встречают противодействие (сопротивление) своему движению. Такое противодействие называют сопротивлением электрической цепи или электрическим сопротивлением цепи и обозначают – R,r.

Величину, обратную сопротивлению, называют проводимостью и обозначают- g.

g = —

R

Сопротивление любого проводника зависит от свойств материала, из которого он изготовлен, его длины и площади поперечного сечения проводника и выражается формулой:

l

R = ρ —, где

S

ρ - удельное сопротивление, зависящее от свойств материала проводника,

І – длина проводника в метрах,

Ѕ – площадь поперечного сечения проводника, мм².

Любая электрическая цепь характеризуется напряжением источника, сопротивлением и силой тока.

Указанные параметры электрической цепи измеряются в следующих единицах:

- напряжение: в вольтах (В), милливольтах (мВ), киловольтах (кВ), мегавольтах (МВ);

1мВ = 0,001 В;

1кВ = 1000 В = 10³ В;

1МВ = 10⁶ В;

- сила тока (ток): в амперах (А), миллиамперах (мА), микроамперах (мкА);

1мА = 0,001 А = 10^-3 А;

1мкА = 10^-6 А;

- сопротивление в омах (Ом), килоомах (кОм), мегаомах (МОм);

1кОм =1000 Ом = 10³ Ом;

1 МОм = 10⁶ Ом.

В электрической цепи ток, напряжение и сопротивление связаны между собой следующим образом:

U

I = —, т.е.

R

Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна напряжению источника и обратно пропорциональна сопротивлению цепи (закон Ома).

U

U = I R, R = —.

I