Электричество дома и на даче. Как сделать просто и надежно - [6]

Шрифт
Интервал

Таким образом, при движении внутри катушки постоянного магнита в ней индуктируется эдс за счет того, что магнитный поток магнита пересекает витки катушки, т. е. точно так же, как это было при движении прямолинейного проводника в поле магнита.

Работа и мошность электрического тока

Из вышесказанного понятно, что электрический ток совершает определенную работу. При подключении электродвигателей электроток заставляет работать всевозможное оборудование, двигает по рельсам поезда, освещает улицы, обогревает жилище, а также производит химическое воздействие, т. е. позволяет выполнять электролиз и т. д. Можно сказать, что работа тока на определенном участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа. Работа измеряется в джоулях, напряжение — в вольтах, сила тока — в амперах, время — в секундах. В связи с этим 1 Дж = 1 В × 1 А × 1 с. Из этого получается, для того чтобы измерить работу электрического тока, следует задействовать сразу три прибора: амперметр, вольтметр и часы. Но это громоздко и малоэффективно. Поэтому обычно работу электрического тока замеряют электрическими счетчиками. В устройстве данного прибора имеются все вышеназванные приборы.

Мощность электрического тока равна отношению работы тока ко времени, в течение которого она совершалась. Мощность обозначается буквой Р и выражается в ваттах (Вт). На практике используют киловатты, мегаватты, гектоватты и пр. Для того чтобы замерить мощность цепи, нужно взять ваттметр. Электротехники работу тока выражают в киловатт-часах (кВтч).

Открытия Ома имели огромное значение как для развития учения об электричестве, так и для развития прикладной электротехники. Они позволили легко предсказывать свойства электрических цепей для постоянного тока, а впоследствии — для переменного.

Закон Джоуля — Ленца. Электрический ток в любом участке цепи выполняет определенную работу. Для примера возьмем какой-либо участок цепи, между концами которого имеется напряжение (U). По определению электрического напряжения, работа, совершаемая при перемещении единицы заряда между двумя точками, равна U. Если сила тока на данном участке цепи равна I, то за время t пройдет заряд It, и поэтому работа электрического тока в этом участке


А = Ult.


Это выражение справедливо для постоянного тока в любом случае, для какого угодно участка цепи, который может содержать проводники, электромоторы и пр. Мощность тока, т. е. работа в единицу времени, равна:


Р = A/t = UI.


Эту формулу применяют в системе СИ для определения единицы напряжения.

Предположим, что участок цепи представляет собой неподвижный проводник. В этом случае вся работа превратится в тепло, которое выделится в этом проводнике. Если проводник однородный и подчиняется закону Ома (сюда относятся все металлы и электролиты), то


U = IR,


где R — сопротивление проводника. В таком случае


А = TR2I.


Этот закон впервые опытным путем вывел Э. Ленц и, независимо от него, Джоуль.

Следует отметить, что нагревание проводника при прохождении в нем тока находит многочисленное применение в технике. Самое распространенное и важное среди них — осветительные лампы накаливания.

Электрические цепи и их элементы

Электрическая цепь представляет собой совокупность устройств, связанных между собой проводниками и образующих путь для электрического тока. При этом электромагнитные процессы в цепях описываются с помощью понятий об электродвижущей силе, токе и напряжении.

Отдельные устройства электрической цепи по их назначению можно разделить на три группы. Первую группу составляют элементы, предназначенные для выработки электроэнергии (источники питания). Вторая группа — элементы, преобразующие электроэнергию в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую, химическую и т. д.). Эти элементы называются приемниками электрической энергии (электроприемниками). В третью группу входят элементы, предназначенные для передачи электроэнергии от источника питания к электроприемнику (провода, устройства, обеспечивающие уровень и качество напряжения, и др.).

Источники питания цепи постоянного тока — это гальванические элементы, электрические аккумуляторы, электромеханические генераторы, термоэлектрические генераторы, фотоэлементы и др. Все источники питания имеют внутреннее сопротивление, значение которого невелико по сравнению с сопротивлением других элементов электрической цепи.

Электроприемниками постоянного тока являются электродвигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую, нагревательные и осветительные приборы и др. Все электроприемники характеризуются электрическими параметрами, среди которых можно назвать самые основные — напряжение и мощность. Для нормальной работы электроприемника на его зажимах (клеммах) необходимо поддерживать номинальное напряжение. Для приемников постоянного тока оно составляет 27, 110, 220, 440 В, а также 6, 12, 24, 36 В.

Графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения ее элементов и показывающее соединения этих элементов, называется схемой электрической цепи.


Условные обозначения в электросхемах


Еще от автора Владимир Митрофанович Жабцев
Отопление и водоснабжение вашего дома

Отопление и водоснабжение — важные составляющие для обеспечения комфортного проживания в современном доме. В настоящем издании содержится информация о том, как смонтировать системы водоснабжения и отопления так, чтобы они работали надежно, были просты в эксплуатации, не требовали больших финансовых затрат как в процессе установки, так и во время работы всех узлов и агрегатов этих систем — насосов, котлов, бойлеров и т. д. Даны рекомендации, какие виды топлива использовать: природный сжиженный газ, жидкое, твердое топливо, электричество.


Рекомендуем почитать
Самогон без изъяна или искусство самогоноварения

Хочешь удивить своих близких? Хочешь получать удовольствие от своего хобби? Тогда это для тебя!


«Жигули» — блок цилиндров, система смазки, регулировка клапанов…

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Английский для умных. Учебное пособие для тех, кто хочет и может разобраться в тонкостях грамматики и вывести свой язык на новый уровень

В книге рассматриваются различные аспекты английской грамматики уровня intermediate. В первую очередь тонкости употребления тех или других времен, различия между ними. Также затрагиваются такие, как правило, вызывающие сложности темы, как употребление предлогов, артиклей, модальных глаголов, особенно в прошлом, пассивный залог и причастные формы. Каждая глава содержит теоретическую и практическую части.


Pokemon Go. Как сражаться и прокачивать покемонов

Покемоны захватили мир! Pokemon Go в мгновение ока стало самым топовым приложением, а миллионы людей вышли в город на охоту за карманными монстрами.Если вы это читаете, то вы преодолели первые 4 уровня и теперь вас ждут невероятные сражения в залах и азарт тренера, когда его покемон защищает только что захваченный зал. А ещё вы наверняка поймали столько покемонов, что можете провести (или уже провели) первую эволюцию!Здесь вы найдете всю самую полезную информацию о битвах в залах и их захвате, о прокачке и эволюции покемонов и, конечно, о самых быстрых способах повысить свой собственный уровень как можно скорее.Станьте самым топовым игроком и… поймайте их всех!!!


Справочник по домашнему пчеловодству

«Справочник по домашнему пчеловодству» поможет читателю узнать все о медоносной пчеле. В ней даны рекомендации по устройству любительской пасеки на садовом участке, уходу за семьями пчел и получению от них меда, воска, прополиса, маточного молочка, цветочной пыльцы, хранению этих продуктов в домашних условиях.


Из рыболовной практики

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Дом своими руками

Построить своими руками дом, причем не какой-нибудь, а основательный, крепкий, который прослужит не одно десятилетие, – мечта каждого мужчины. Но как же воплотить эту мечту в реальность? С чего следует начать? По какой технологической цепочке возвести дом при минимуме затрат? Какие материалы предпочесть? У читателя-застройщика, несомненно, возникнут эти и многие другие вопросы, ответы на которые он сможет найти на страницах настоящего издания. В данной книге представлена вся самая нужная информация, на поиски которой часто уходит много времени.