Ano ang boltahe, kasalukuyang at paglaban: kung paano ginagamit ang mga ito sa pagsasanay

Sa electrical engineering, ang mga terminong "kasalukuyan", "boltahe" at "paglaban" ay ginagamit upang ilarawan ang mga prosesong nagaganap sa mga de-koryenteng circuit. Ang bawat isa sa kanila ay may sariling layunin na may mga tiyak na katangian.

Kuryente

Ang salita ay ginagamit upang makilala ang paggalaw ng mga sisingilin na particle (mga electron, butas, cation at anion) sa pamamagitan ng isang tiyak na daluyan ng isang sangkap. Tinutukoy ng direksyon at bilang ng mga carrier ng singil ang uri at lakas ng kasalukuyang.

Ang mga pangunahing katangian ng kasalukuyang nakakaapekto sa praktikal na aplikasyon nito

Ang isang kinakailangan para sa daloy ng mga singil ay ang pagkakaroon ng isang circuit o, sa madaling salita, isang closed loop na lumilikha ng mga kondisyon para sa kanilang paggalaw. Kung ang isang walang laman ay nabuo sa loob ng gumagalaw na mga particle, ang kanilang direksyong paggalaw ay agad na hihinto.

Ang lahat ng switch at proteksyon na ginagamit sa kuryente ay gumagana sa prinsipyong ito.Lumilikha sila ng isang paghihiwalay sa pagitan ng mga gumagalaw na contact ng mga conductive na bahagi at sa pamamagitan ng pagkilos na ito ay nakakagambala sa daloy ng electric current, na pinapatay ang aparato.

Sa enerhiya, ang pinakakaraniwang paraan ay ang paglikha ng isang electric current dahil sa paggalaw ng mga electron sa loob ng mga metal na ginawa sa anyo ng mga wire, gulong o iba pang conductive parts.

Bilang karagdagan sa pamamaraang ito, ang paglikha ng kasalukuyang nasa loob ay ginagamit din:

1. mga gas at electrolytic na likido dahil sa paggalaw ng mga electron o cations at anion — mga ion na may positibo at negatibong mga palatandaan ng singil;

2. isang kapaligiran ng vacuum, hangin at mga gas na napapailalim sa paggalaw ng mga electron na dulot ng phenomenon ng thermionic radiation;

3. semiconductor na materyales dahil sa paggalaw ng mga electron at butas.

Maaaring mangyari ang electric shock kapag:

• paglalapat ng panlabas na electric potential difference sa mga naka-charge na particle;

• heating wires na hindi kasalukuyang superconductor;

• ang kurso ng mga reaksiyong kemikal na may kaugnayan sa pagpapalabas ng mga bagong sangkap;

• ang epekto ng isang magnetic field na inilapat sa wire.

Ang waveform ng electric current ay maaaring:

1. isang pare-pareho sa anyo ng isang tuwid na linya sa timeline;

2. isang variable na sinusoidal harmonic na mahusay na inilarawan ng mga pangunahing trigonometriko na relasyon;

3. meander, halos kahawig ng isang sine wave, ngunit may matalim, binibigkas na mga anggulo, na sa ilang mga kaso ay maaaring maayos na makinis;

4. pulsating, kapag ang direksyon ay nananatiling pareho nang walang pagbabago, at ang amplitude ay pana-panahong nagbabago mula sa zero hanggang sa pinakamataas na halaga ayon sa isang mahusay na tinukoy na batas.

Maaaring maging kapaki-pakinabang ang electric current sa isang tao kapag:

• na-convert sa light radiation;

• lumilikha ng pagpainit ng mga thermal elemento;

• nagsasagawa ng mekanikal na gawain dahil sa pagkahumaling o pagtanggi ng mga movable armature o ang pag-ikot ng mga rotor na may mga drive na naayos sa mga bearings;

• bumubuo ng electromagnetic radiation sa ilang iba pang mga kaso.

Kapag dumaan ang electric current sa mga wire, ang pinsala ay maaaring sanhi ng:

• labis na pag-init ng mga kasalukuyang nagdadala ng mga circuit at mga contact;

• edukasyon maupo na agos sa mga magnetic circuit ng mga de-koryenteng makina;

• radiation ng kuryente mga electromagnetic wave sa kapaligiran at ilang katulad na phenomena.

Isinasaalang-alang ng mga taga-disenyo ng mga de-koryenteng aparato at mga developer ng iba't ibang mga circuit ang mga nakalistang posibilidad ng electric current sa kanilang mga device. Halimbawa, ang mga nakakapinsalang epekto ng eddy currents sa mga transformer, motor at generator ay pinapagaan sa pamamagitan ng paghahalo ng mga core na ginagamit upang magpadala ng mga magnetic flux. Kasabay nito, matagumpay na ginagamit ang eddy current upang painitin ang medium sa mga electric oven at microwave oven na tumatakbo sa prinsipyo ng induction.

Ang isang alternating electric current na may sinusoidal waveform ay maaaring magkaroon ng ibang frequency ng oscillation sa bawat unit time — isang segundo. Ang pang-industriya na dalas ng mga electrical installation sa iba't ibang bansa ay na-standardize sa mga numerong 50 o 60 hertz. Para sa iba pang mga layunin ng electrical engineering at negosyo sa radyo, ginagamit ang mga signal:

• mababang dalas, na may mas mababang mga halaga;

• mataas na dalas, makabuluhang lumampas sa hanay ng mga pang-industriya na aparato.

Karaniwang tinatanggap na ang isang electric current ay nilikha sa pamamagitan ng paggalaw ng mga sisingilin na particle sa isang partikular na macroscopic medium at tinatawag na conduction current... Gayunpaman, ang isa pang uri ng kasalukuyang tinatawag na convection ay maaaring mangyari kapag ang macroscopically charged na katawan ay gumagalaw, halimbawa, mga patak ng ulan. .

Paano nabuo ang electric current sa mga metal

Ang paggalaw ng mga electron sa ilalim ng impluwensya ng isang palaging puwersa na inilapat sa kanila ay maihahambing sa pagbaba ng isang parachutist na may bukas na canopy. Sa parehong mga kaso, ang isang pantay na pinabilis na paggalaw ay nakuha.

Gumagalaw ang skydiver dahil sa gravity patungo sa lupa, na sinasalungat ng puwersa ng air resistance. Ang mga electron ay apektado ng puwersang inilapat sa kanila electric field, at ang paggalaw nito ay nahahadlangan ng tuluy-tuloy na banggaan sa iba pang mga particle - mga ions ng mga kristal na sala-sala, dahil kung saan ang bahagi ng epekto ng inilapat na puwersa ay pinapatay.

Sa parehong mga kaso, ang average na bilis ng parachutist at ang paggalaw ng elektron ay umabot sa isang palaging halaga.

Lumilikha ito ng medyo kakaibang sitwasyon kung saan ang bilis:

• ang tamang paggalaw ng isang electron ay tinutukoy ng isang halaga ng pagkakasunud-sunod na 0.1 milimetro bawat segundo;

• ang daloy ng electric current ay tumutugma sa isang mas mataas na halaga - ang bilis ng pagpapalaganap ng mga light wave: mga 300 libong kilometro bawat segundo.

kaya, daloy ng electric current ay nilikha kung saan ang isang boltahe ay inilalapat sa mga electron, at bilang isang resulta nagsisimula silang lumipat sa bilis ng liwanag sa loob ng conducting medium.

Kapag ang mga electron ay gumagalaw sa kristal na sala-sala ng isang metal, isa pang kawili-wiling regularidad ang lumitaw: ito ay bumabangga sa halos bawat ikasampung counterion.Iyon ay, matagumpay nitong iniiwasan ang tungkol sa 90% ng mga banggaan ng ion.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring ipaliwanag hindi lamang ng mga batas ng pangunahing klasikal na pisika, gaya ng karaniwang nauunawaan ng karamihan sa mga tao, kundi pati na rin ng mga karagdagang batas sa pagpapatakbo na inilarawan ng teorya ng quantum mechanics.

Kung maikli nating ipahayag ang kanilang aksyon, maaari nating isipin na ang paggalaw ng mga electron sa loob ng mga metal ay nahahadlangan ng mabibigat na "pag-uuyog" ng malalaking ions na nagbibigay ng karagdagang pagtutol.

Ang epekto na ito ay lalo na kapansin-pansin kapag nagpainit ng mga metal, kapag ang "swing" ng mabibigat na ions ay tumataas at binabawasan ang electrical conductivity ng mga kristal na sala-sala ng mga wire.

Samakatuwid, kapag ang mga metal ay pinainit, ang kanilang mga de-koryenteng pagtutol ay palaging tumataas, at kapag pinalamig, ang kanilang kondaktibiti ay tumataas. Kapag ang temperatura ng metal ay bumaba sa mga kritikal na halaga malapit sa halaga ng absolute zero, ang kababalaghan ng superconductivity ay nangyayari sa marami sa kanila.

Ang electric current, depende sa halaga nito, ay nakakagawa ng iba't ibang bagay. Para sa isang quantitative assessment ng mga kakayahan nito, isang halaga na tinatawag na amperage ang kinuha. Ang laki nito sa internasyonal na sistema ng pagsukat ay 1 ampere. Upang ipahiwatig ang kasalukuyang lakas sa teknikal na panitikan, ang index na «I» ay pinagtibay.

Boltahe

Ang terminong ito ay ginagamit bilang isang katangian ng isang pisikal na dami na nagpapahayag ng trabahong ginugol sa paglilipat ng isang electric charge ng isang test unit mula sa isang punto patungo sa isa pa nang hindi binabago ang likas na katangian ng paglalagay ng mga natitirang singil sa mga aktibong mapagkukunan ng field.

Dahil ang mga panimulang punto at pangwakas na mga punto ay may magkaibang mga potensyal na enerhiya, ang gawaing ginawa upang ilipat ang singil, o boltahe, ay katumbas ng ratio ng pagkakaiba sa pagitan ng mga potensyal na ito.

Iba't ibang mga termino at pamamaraan ang ginagamit upang kalkulahin ang boltahe depende sa mga alon na dumadaloy. Hindi maaaring:

1. pare-pareho - sa electrostatic at pare-pareho ang kasalukuyang circuits;

2. alternating — sa mga circuit na may alternating at sinusoidal current.

Para sa pangalawang kaso, ang mga karagdagang katangian at uri ng stress ay ginagamit bilang:

• amplitude - ang pinakamalaking paglihis mula sa zero na posisyon ng abscissa axis;

• madalian na halaga, na ipinahayag sa isang tiyak na punto ng oras;

• mabisa, epektibo o, kung hindi man ay tinatawag na, root mean square value, na tinutukoy ng aktibong gawaing isinagawa para sa isang kalahating panahon;

• rectified average value na kinakalkula modulo ang rectified value ng isang harmonic period.

Para sa quantitative assessment ng boltahe, ang internasyonal na yunit ng 1 bolta ay ipinakilala at ang simbolo na «U» ay naging pagtatalaga nito.

Kapag nagdadala ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng mga overhead na linya, ang disenyo ng mga suporta at ang kanilang mga sukat ay nakasalalay sa halaga ng boltahe na ginamit. Ang halaga nito sa pagitan ng mga konduktor ng mga phase ay tinatawag na linear at nauugnay sa bawat konduktor at bahagi ng lupa.

Nalalapat ang panuntunang ito sa lahat ng uri ng airline.

Sa mga domestic electrical network ng ating bansa, ang pamantayan ay isang three-phase na boltahe na 380/220 volts.

Elektrisidad na paglaban

Ang termino ay ginagamit upang makilala ang mga katangian ng isang sangkap upang pahinain ang pagpasa ng isang electric current sa pamamagitan nito.Sa kasong ito, maaaring mapili ang iba't ibang mga kapaligiran, ang temperatura ng sangkap o ang mga sukat nito ay maaaring mabago.

Sa DC circuits, ang paglaban ay gumagawa ng aktibong trabaho, kaya naman tinatawag itong aktibo. Para sa bawat seksyon, ito ay direktang proporsyonal sa inilapat na boltahe at inversely proporsyonal sa dumadaan na kasalukuyang.

Ang mga sumusunod na konsepto ay ipinakilala sa mga alternating kasalukuyang scheme:

• impedance;

• paglaban ng alon.

Ang electrical impedance ay tinatawag ding complex o component impedance:

• aktibo;

• reaktibo.

Ang reaktibiti, naman, ay maaaring:

• capacitive;

• pasaklaw.

Ang mga koneksyon sa pagitan ng mga bahagi ng impedance ng resistance triangle ay inilarawan.

Sa isang pagkalkula ng electrodynamics, ang wave impedance ng isang linya ng kuryente ay tinutukoy ng ratio ng boltahe mula sa wave ng insidente hanggang sa halaga ng kasalukuyang dumadaan sa linya ng wave.

Ang halaga ng paglaban ay kinuha bilang isang internasyonal na yunit ng pagsukat ng 1 Ohm.

Ang relasyon ng kasalukuyang, boltahe, paglaban

Ang isang klasikong halimbawa ng pagpapahayag ng relasyon sa pagitan ng mga katangiang ito ay isang paghahambing sa isang hydraulic circuit, kung saan ang puwersa ng paggalaw ng daloy ng buhay (analogue - ang magnitude ng kasalukuyang) ay nakasalalay sa halaga ng puwersa na inilapat sa piston (nilikha pag-igting) at ang katangian ng mga linya ng daloy, na ginawa ng mga paghihigpit (paglaban).

Ang mga batas sa matematika na naglalarawan sa ugnayan ng paglaban sa kuryente, kasalukuyang at boltahe ay unang inilathala at na-patent ni Georg Ohm. Hinango niya ang mga batas para sa buong circuit ng electric circuit at ang seksyon nito. Tingnan dito para sa higit pang mga detalye: Paglalapat ng batas ng Ohm sa pagsasanay

Ang mga ammeter, voltmeter at ohmmeter ay ginagamit upang sukatin ang mga pangunahing dami ng kuryente.

Sinusukat ng ammeter ang kasalukuyang dumadaloy sa circuit. Dahil hindi ito nagbabago sa buong nakapaloob na lugar, inilalagay ang ammeter kahit saan sa pagitan ng pinagmumulan ng boltahe at ng user, na lumilikha ng daanan ng mga singil sa pamamagitan ng ulo ng pagsukat ng device.

Ang isang voltmeter ay ginagamit upang sukatin ang boltahe sa mga terminal ng gumagamit na konektado sa kasalukuyang pinagmulan.

Ang mga pagsukat ng paglaban gamit ang isang ohmmeter ay maaari lamang gawin kapag naka-off ang user. Ito ay dahil ang ohmmeter ay naglalabas ng naka-calibrate na boltahe at sinusukat ang kasalukuyang dumadaloy sa test head, na na-convert sa ohms sa pamamagitan ng paghahati ng boltahe sa kasalukuyang halaga.

Ang anumang koneksyon ng isang panlabas na low-power na boltahe sa panahon ng pagsukat ay lilikha ng mga karagdagang alon at papangitin ang resulta. Isinasaalang-alang na ang mga panloob na circuit ng ohmmeter ay mababa ang kapangyarihan, kung gayon sa kaso ng mga maling sukat ng paglaban kapag nag-aaplay ng isang panlabas na boltahe, ang aparato ay madalas na nabigo dahil sa ang katunayan na ang panloob na circuit nito ay nasusunog.

Ang pag-alam sa mga pangunahing katangian ng kasalukuyang, boltahe, paglaban at ang mga ugnayan sa pagitan ng mga ito ay nagbibigay-daan sa mga elektrisyan na matagumpay na maisagawa ang kanilang trabaho at mapagkakatiwalaang patakbuhin ang mga de-koryenteng sistema, at ang mga pagkakamaling nagawa ay madalas na nagtatapos sa mga aksidente at pinsala.