Правила техники безопасности.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Электрические лампы в наших квартирах, бытовая техника, аппаратура, работают, используя энергию электромагнитных колебаний.

На применении электромагнитных колебаний основана работа электромоторов, приводящих в действие станки на заводах и фабриках, движущих электровозы и т.д. Во всех этих примерах речь идет об использовании переменного электрического тока.

Переменный электрический ток – это вынужденные электромагнитные колебания, которые возникают в цепи под действием переменной ЭДС.

Переменный ток создается генераторами переменного тока, работающим на электростанциях. Для выяснения принципа действия генератора, рассмотрим, что происходит при вращении витка провода в однородном магнитном поле.

При вращении рамки с током в магнитном поле меняется магнитный поток. В рамке наводится переменная ЭДС, если цепь замкнута, то возникает индукционный ток, который меняется по модулю, а через ½ периода по направлению.

Магнитный поток

Изменения магнитного потока создают ЭДС индукции в витке: ε _m-максимальная ЭДС

Вынужденные электромагнитные колебания, возникающие в цепях, осуществляются по закону Sin или Cos.

ДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ (эффективное значение) силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, который в данной цепи создал бы тепловой эффект, равный эффекту, создаваемому имеющимся переменным током. При изменении силы переменного тока по закону синуса действующее значение тока в корень квадратный из 2 раз меньше ее амплитудного значения. Аналогично определяются действующее значение напряжения в цепи переменного тока.

При совпадении фазы колебаний силы тока и напряжения мгновенная мощность переменного тока равна

Произведение циклической частоты на индуктивность называют индуктивным сопротивлением X_L=ω L

Величину, обратную произведению циклической частоты на электроемкость называют емкостным сопротивлением

При пользовании электроприборами необходимо проверить изоляцию проводов, не прикасаться мокрыми руками к электроприборам. Не обесточивать оборудование, дергая за кабель питания. Не пользоваться неисправными электроприборами, не касаться оголенных проводов.

Превращение энергии при механических колебаниях.

Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

Колебания – движения, повторяющиеся точно или приблизительно точно через определенный промежуток времени.

Колебания

Свободные	Вынужденные
- возникают при выводе системы из положения равновесия, существуют за счет внутренних сил системы. С течением времени затухают.	- происходят под действием внешних сил, существуют до тех пор пока действуют силы.

Условия возникновения колебаний: 1). система должна иметь положение устойчивого равновесия;

2) при выведении системы из ПУР должна возникать сила, стремящаяся вернуть тело обратно; 3) трение в системе должно быть минимальным.

Характеристики колебаний: амплитуда – максимальное отклонение тела от положения равновесия.

Период – время одного полного колебания.

Частота – число колебаний в единицу времени.

Пружинный маятник – тело, подвешенное на жесткой, нерастяжимой нити.

Математический маятник – идеализированная система, состоящая из материальной точки, подвешенной на нерастяжимой невесомой нити, и колеблющееся под действием силы тяжести.

При свободных гармонических колебаниях происходит превращение энергии в соответствии с законом сохранения энергии: Е_к+Е_р=const.

При отклонении маятника из положения равновесия его потенциальная энергия увеличивается, а кинетическая – уменьшается. Если маятник проходит положение равновесия, его потенциальная энергия равна нулю, а кинетическая энергия маятника максимальна и равна полной энергии. В состоянии же максимального отклонения нулю равна кинетическая энергия, а потенциальная – максимальна и равна полной энергии. Следовательно, Е_k _max=E _p _max

Природа электрического тока в металлах, и его применение

В бытовых электроприборах.

Катушку приводят в движение потом быстро останавливают. Свободные заряженные частицы движутся, возникает электрический ток, по его величине установили, что

1. Мандельштам и Папалекси (1913 г)

2. Стюарт и Толмен (1916 г) экспериментально установили, что

А) ток обусловлен движением заряженных частиц

Б) перенос массы вещества не происходит.

Электрический ток в металле – это направленное движение электронов.

Валентные электроны, сравнительно слабо связанные с атомными ядрами, отрываются от атомов металла, становятся свободными и могут перемещаться по всему объему. Таким образом, в узлах кристаллической решетки располагаются ионы металла, а между ними хаотически движутся свободные электроны. Согласно электронной теории сопротивление металлов обусловлено соударениями свободных электронов с ионами кристаллической решетки. Подвижность свободных электронов с увеличением температуры уменьшается, сопротивление металлов при нагревании увеличивается.

Обозначим: R₀ – сопротивление при 0⁰С

R – сопротивление при t⁰ C

ρ – удельное сопротивление проводника

α – температурный коэффициент сопротивления (для чистых металлов α =1/273 К^-1

С ростом температуры удельное сопротивление металлов увеличивается. Удельное сопротивление линейно зависит от температуры.

Электрическое сопротивление металлов и их сплавов скачком падает до нуля при охлаждении ниже критической температуры, характерной для данного проводника, т.е. металл становится абсолютным проводником. Критическая температура металлов составляет 1-20 К, а для некоторых керамических материалов достигает 100 К и выше; для них наблюдается высокотемпературная сверхпроводимость.

Прохождение тока в сверхпроводнике происходит без потерь энергии, поэтому однажды возбужденный в сверхпроводящем кольце электрический ток может существовать неограниченно долго.

Сверхпроводящие материалы используются в электромагнитах. Ведутся исследования на создание сверхпроводящих линий электропередачи. Главная трудность обусловлена необходимостью глубокого охлаждения всей линии для перехода в сверхпроводящее состояние до температуры ниже 20 К. при создании таких проводников электроэнергию можно будет передавать на любые расстояния без потерь энергии.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒