Электротехника (Лекция 1)
Электротехника - это наука о техническом использовании электрических и машинных явлений.
Теоретические основы электротехники
Невозможно объяснить все электрические явления сразу, поэтому их подразделяют на 3 класса:
В 1 из них электрические заряды, которые явл-ся источниками взаимод-ия нах-ся в покое, как друг относительно друга, так и относительно наблюдательно.
Во 2 электрические заряды движутся с постоянной средней скоростью в эл-ой цепи. этот раздел наз-ся электрический ток.
3 класс - заряды движутся с ускорением. В этом случае энергия излучается в пространстве.
Электростатика
Взаимодействие заряженных частиц объясняется тем, что каждая из них не разрывна связана с окр. ее электри-им полем.
Электрическое поле обладает энергией, которое наз-ся электрической энергией.
По силе взаимодействия заряженных частиц, можно определить величины электрических зарядов (Кл,Q)
Напряженность электрического поля
Каждая точкка электрического поля характеризуется напряженностью эл. поля, т.е. силой с которой поле действует на единичный пробный заряд.
Напряженность эл-го поля рассматривают как векторную величину. За направление вектора напряженности, принимают направление силы, с которой поле действует на положительные пробный заряд помещенный в данную точку поля.
 | |||
 | |||
Опыты Кулона показали, что сила взаимодействия 2ух зарядов прямо пропорциональна произведению заряда и обратно - пропорциональна квадрату расстояния r между ними, кроме того она зависит от среды, которые расположены оба заряда(???)
Электрический потенциал. Разность потенциалов (напряжение)
| + | + | + | + | + | + | + |
 |
| + | + | + | + | + | + | + |
Возьмем положительный пробный заряд и переместим его с нижней до верхней пластины плоского конденсатора.
Действующая на этот пробный заряд сила, постоянна и направлена в сторону противоположную перемещения.
F=qпр*E*d
Работа совершаемая этой силы равна: A=F*d= qпр*E*d
эта работа совершаемая над единичным зарядом при перемещении его одной точки эл-го поля в другую наз-ся разность электрический потенциалов (в начальной и конечной точке наз-ся электрическим напряжением)
1 Вольт = 
Замечание: разность потенциалов хар-ет не силу, действующую на заряды, а энергию сообщаемою каждому Кл заряда, при перемещении его от отрицательного полюса к положительному.
Накопление электрических зарядов - электрическая емкость.
Электрическая емкость заряженного тела равна:
C= 
Ф
1 Ф = 
1мкФ=1*10-6 Ф
Чаще всего для накопления эл-их зарядов исп-ся конденсаторы. Они представляют собой 2 проводника расположенный близко друг к другу, и разделенные слоем диэлектрика.
Чаще всего проводники выполняются в виде металлических пластин. В этом случае емкость конденсатора, можно определить по формуле:
C= 
, где S- площадь поверх. пластины
d- расстояние между пластинами
- абсолютная диэлектр-ая проницаемость изоляции.
= 
* 
, где 
-12 Ф/м
- относительная диэлектрическая проницаемость
Электропроводность вещества
Процесс образования ионов наз-ся ионизацией
В веществе помещенном в эл-ое поле под действие сил поля возникает процесс движения свободных электронов или ионов в направлении сил поля наз. электрическим током.
Свойство вещества проводить электрический ток под действие эл-го поля наз-ся электропроводностью.
Все вещества в зависимости от электропроводности делятся на проводники, диэлектрики(изоляционные материалы), полупроводники.
Напряженность эл-го поля при котором нач-ся ионизация молекул диэлектрика наз-ся пробивной напряженностью (эл-ой прочность диэлектрика).
Лекция 2
Полупроводники.(п/п)
Вещества, электропроводность которых занимает промежуточное положение между эл-тью проводников и диэлектриков наз-ся полупроводниками.
К ним относятся:
1. Кремний
2. Германий
3. Селен
и др.
Для п/п характерно изменение эле-ти в широких пределах под действием различных внешних факторов.
Электрические цепи
Для того, чтобы получить эл.ток в проводниках, нужно создать эл-кую цепь.
Эл-ая цепь - образуется из источников эл-ой энергии, в кот. возбуждается электродв-ая сила (ЭДС) и по потребителей(???) эл-ой энергии.
Источники и потребители энергии соединяются обычно медными или алюминиевыми проводами.
Придвижении по проводникам, заряды испытывают столкновение с другими частицами в-ва и отдают им энергию, полученную за счет электрического поля.
Для поддержания дв-я зарядов в проводниках должно существовать эл-ое поле, которое при движении, зарядов совершает работу.
В следствии этоговсякий проводник обладает сопротивление эл.току.
Энергия отдаваемая движущимся зарядами частицам тела, превращается в энергию их хаотического дв-я, т.е. в тепловую
Происходит нагревание проводника в протекающем по нему току.
В совершаемой технике, в качестве исто-ов энергии, принимают главным образом эл-ие генераторы, в которых механическая энегрия преобразуется в электрическую, и первичные эл-ты и аккумуляторы, в кот. происходит преобразование химической энергии в эл-ую.
В качестве вспомогательного оборудования в эл.цепь входят аппараты для вкл. и откл.(например: рубильник)
Приборы для измерения э-их велечин(амперметр, вольтметр, и т.д.), аппараты защиты(узо, автомат, выкл-ли, дифф-ые автоматы, реле), и т.д.)\