Устройство и принцип работы

Период и частота переменного тока

Время, в течение которого совершается одно полное изме­нение ЭДС, то есть один цикл колебания или один полный оборот радиуса-вектора, называется периодом колебания пере­менного тока (рисунок 1).

Период и амплитуда синусоидального колебания. Период - время одного колебания; Амплитуда - его наибольшее мгновенное значение.

Период выражают в секундах и обозначают буквой Т.

Число полных изменений ЭДС или число оборотов ради­уса-вектора, то есть иначе говоря, число полных циклов колеба­ний, совершаемых переменным током в течение одной секунды, называется частотой колебаний переменного тока.

Частота обо­значается буквой f и выражается в периодах в секунду или в герцах.

Чем быстрее происходит изменение ЭДС, то есть чем бы­стрее вращается радиус-вектор, тем меньше период колебания. Чем быстрее вращается радиус-вектор, тем выше частота. Таким образом, частота и период переменного тока являются величинами, обратно пропорциональными друг другу. Чем больше одна из них, тем меньше другая.

Математическая связь между периодом и частотой переменного тока и напряжения выра­жается формулами

Например, если частота тока равна 50 Гц, то период будет равен:

Т = 1/f = 1/50 = 0,02 сек.

И наоборот, если известно, что период тока равен 0,02 сек, (T=0,02 сек.), то частота будет равна:

f = 1/T=1/0,02 = 100/2 = 50 Гц

Частота переменного тока, используемого для освещения и промышленных целей, как раз и равна 50 Гц.

Преподаватель Самонов В. А.

Воткинский машиностроительный техникум им. В.Г. Садовникова

1. Трансформаторы, устройство, назначение, принцип действия.

2. Схема усилительного каска с общим эмиттером.

3. Задача.

Трансформатор – статический электромагнитный аппарат для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, той же частоты.

Устройство и принцип работы

Схема однофазного двухобмоточного трансформатора представлена ниже.

На схеме изображены основные части: ферромагнитный сердечник, две обмотки на сердечнике. Первая обмотка называют первичными, вторую обмотку - вторичными.

Первичную обмотку включают в сеть с переменным напряжением, её намагничивающая сила создает в магнитопроводе переменный магнитный поток, который сцеплен с обеими обмотками и в них индуцирует ЭДС.Если вторая обмотка не находится под нагрузкой, значит трансформатор находится в режиме холостого хода. В этом случае i₂ = 0, а u₂=E₂, ток i₁ мал и мало падение напряжения в первичной обмотке. Отношение первичного напряжения ко вторичному при холостом ходе трансформатора называется коэффициентом трансформации k. Как только вторичная обмотка подключается к нагрузке, в цепи возникает ток i2, то есть совершается передача энергии от трансформатора, который получает ее из сети, к нагрузке. Передача энергии в самом трансформаторе происходит благодаря магнитному потоку. Обычно мощность на выходе и мощность на входе приблизительно равны, так как трансформаторы являются электрическими машинами с довольно высоким КПД. Магнитопровод трансформатора представляет собой закрытый сердечник собранный из листов электротехнической стали толщиной 0,5 или 0,35мм. Перед сборкой листы с обеих сторон изолируют лаком. По типу конструкции различают стержневой (Г-образный) и броневой (Ш-образный) магнитопроводы. Обмотка. Конструкция обмоток, их изоляция и способы крепления на стержнях зависят от мощности трансформатора. Для их изготовления применяют медные провода круглого и прямоугольного сечения, изолированные хлопчатобумажной пряжей или кабельной бумагой. Обмотки должны быть прочными, эластичными, иметь малые потери энергии и быть простыми и недорогими в изготовлении.

Преподаватель Самонов В. А.

Воткинский машиностроительный техникум им. В.Г. Садовникова

1. Последовательное, параллельное и смешанное соединение потребителей и источников.

2. Чем отличаются акцепторная и донорная примеси.

3. Задача.

Последовательным соединением приемников электрического тока, или, иными словами, потребителей электрического тока называется такое соединение, при котором концевая клемма первого потребителя соединяется с начальной клеммой второго потребителя и так далее. 1. При этом сила тока I во всех потребителях одинакова. I общ. = I₁ = I₂ = … 2. Напряжение всей цепи равно сумме напряжений на отдельных участках. Uобщ. = U₁ + U₂ + … 3. Общее сопротивление последовательного соединения равно сумме сопротивлений его отдельных участков. Rобщ. = R₁ + R₂ + …

Параллельным соединением потребителей называется такое соединение, при котором к одному полюсу источника напряжения подключены все входные клеммы потребителей, а ко второму полюсу – все выходные клеммы. При параллельном соединении потребителей их начала, и концы имеют общую точку подключения к источнику тока. 1. При этом сила всей цепи равна сумме сил токов во всех параллельно включённых потребителей. I общ. = I₁ + I₂ + … 2. Напряжение на каждом из потребителей равно напряжению на всем соединении. Uобщ. = U₁ = U₂ = … 3. Величина, обратная общему сопротивлению параллельного соединения, равна сумме величин, обратных сопротивлениям его отдельных участков.

Если в электрической схеме есть участки с последовательным и параллельным соединениями, то такое соединение принято считать «смешанным». Если в электрической схеме есть участки с последовательным и параллельным соединениями, то такое соединение принято считать «смешанным».

Последовательное соединение

Параллельное соединение

Схемы смешанного соединения приемников

Преподаватель Самонов В. А.

Воткинский машиностроительный техникум им. В.Г. Садовникова

1. Ферромагнитные материалы.

2. Физические основы работы p-n перехода.

3. Задача.

К ферромагнитным материалам относят железо, кобальт, никель и их сплавы. Они обладают высокой магнитной проницаемостью?, в тысячи и даже десятки тысяч раз большей магнитной проницаемости неферромагнитных веществ, и хорошо притягиваются к магнитам и электромагнитам.

Магнитные свойства ферромагнитных материалов. Ферромагнитные материалы благодаря их способности намагничиваться широко применяют при изготовлении электрических машин, аппаратов в других электротехнических установок. Основными характеристиками их являются: кривая намагничивания, ширина петли гистерезиса и потери мощности при перемагничивании.

Преподаватель Самонов В. А.

Воткинский машиностроительный техникум им. В.Г. Садовникова

1. Назначение коллектора в машинах постоянного тока.

2. Материалы, применяемые при производстве электронных приборов.

3. Задача.

Коллекторный узел необходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе и переключения тока в обмотках ротора.

Коллектор является одним из сложных узлов машины постоянного тока. Основными элементами коллектора являются пластины трапецеидального сечения из твердотянутой меди, собранные таким образом, что коллектор приобретает цилиндрическую форму. В зависимости от способа закрепления коллекторных пластин различают два основных типа коллекторов: со стальными конусными шайбами и на пластмассе. Нижняя часть коллекторных пластин имеет форму «ласточкина хвоста». После сборки коллектора эти части пластин оказываются зажатыми между стальными шайбами, изолированными от медных пластин миканитовыми манжетами. Конусные шайбы стянуты винтами. Между медными пластинами расположены миканитовые изоляционные прокладки. В процессе работы машины рабочая поверхность коллектора постепенно истирается щетками. Чтобы при этом миканитовые прокладки не выступали над рабочей поверхностью коллектора, что вызвало бы вибрацию щеток и нарушение работы машины, между коллекторными пластинами фрезеруют пазы (дорожки) на глубину до 1,5 мм. Верхняя часть коллекторных пластин, называемая петушком, имеет узкий продольный паз, в который закладывают проводники обмотки якоря и тщательно припаивают.

Преподаватель Самонов В. А.