Электрические цепи постоянного тока

Раздел 1. Электрические цепи постоянного тока

ТЕМА: Роль электротехники. Простейшая электрическая цепь.

ПЛАН.

1. Роль электротехники.

2. Общие определения электрических цепей.

2.1. Простейшая электрическая цепь.

2.2. Источники электрической энергии.

2.3. Приемники электрической энергии.

1. Роль электротехники.

Электротехника – это область науки и техники, которая занимается изучением электрических и магнитных явлений и их использованием в практических целях.

Удобство преобразования электрической энергии в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую…), возможность передачи на большие расстояния и простота распределения между потребителями обусловили преимущественное применение ее в промышленных электроприводах и технологических процессах, а также широкое использование в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства.

Одной из важнейших отраслей электротехники является электроэнергетика, которая рассматривает вопросы производства электрической энергии из других видов энергии природы; передачи электроэнергии на дальние расстояния, распределение ее между потребителями и преобразование электроэнергии в энергию другого вида – механическую, тепловую и т. д.

Электроника – это область электротехники, основанная на использовании электрических явлений в вакууме, газах, полупроводниках и других средах. Электроника рассматривает вопросы технического использования электронных ламп, ионных приборов, полупроводниковых приборов, фотоэлементов, солнечных батарей и других устройств. Электроника встречается в аппаратуре, выполняющей преобразование энергии, управление станками, поточными линиями, а также контроль за ними.

На основе электрификации все шире внедряется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов. Современная электроника позволяет создавать миниатюрные устройства для вычислительных машин, автоматов, управления производственными процессами и контроля за ними.

В настоящее время многие процессы протекают столь быстро, что человек, управляющий ими, остро нуждается в многочисленных средствах, которые могли бы увеличить чувствительность его органов, быстроту реагирования на происходящие явления, увеличить его физические и умственные усилия. Такую помощь человеку оказывают различные устройства электронной автоматики, в первую очередь – ЭВМ или в более современном варианте – компьютеры. Если первоначально ЭВМ использовались только для выполнения вычислительных операций, то в настоящее время сфера применения компьютеров значительно расширилась в сторону решения разнообразных логических производственных задач. Быстрое развитие компьютерной техники позволяет совершенствовать работу систем автоматического управления, электротехнические устройства получения, обработки, передачи и отображения информации. Под обработкой информации следует понимать математические вычисления, инженерные расчеты, обработку статистических данных, прием сведений о состоянии контролируемого объекта, выработку команд управления для этих объектов и многие другие функции.

Широкое внедрение электротехники во все отрасли народного хозяйства и все большее внедрение электроники в промышленности и в быту настоятельно требуют знания студентами основных вопросов электротехники и электроники.

2. Общие определения электрических цепей.

2.1. Простейшая электрическая цепь.

Рис. 1.1

Простейшая электрическая цепь содержит источник электрической энергии (Е), приемник электрической энергии (П) и два линейных провода (Л1 и Л2), соединяющих источник с приемником энергии. Линейные провода подключены к источнику электрической энергии с помощью двух зажимов, называемых положительным (+) и отрицательным (-) полюсами.

2.2. Источники электрической энергии.

Источник электрической энергии – это устройство, преобразующее механическую, химическую, тепловую и другого вида энергию в энергию электрическую.

Источниками электрической энергии являются:

• генераторы (рис.а) – устройства, приводимые в движение каким – либо механическим двигателем;

• аккумуляторы и гальванические элементы (рис. б) – устройства, получающие электрическую энергию за счет химических реакций;

• батареи гальванических элементов (рис. в).

Обычно на электрических схемах и в электрических расчетах используют идеальные источники электроэнергии: идеальный источник ЭДС (рис г) и идеальный источник тока (рис. д)

Рис. 1.2

2.3. Приемники электрической энергии.

Приемники электрической энергии – это устройства, преобразующие электрическую энергию в энергию тепловую, световую, механическую и энергию другого вида. В качестве приемников используются электродвигатели, электронагревательные приборы, осветительные приборы и другие.

Контрольные вопросы

1. Что изучает электротехника?

2. Что изучает электроника?

3. Как на развитие производства влияет развитие электроники?

4. Какие элементы содержит самая простая цепь электрического тока?

5. Что называется источником электрического тока?

6. Какие источники электрического тока вам известны?

7. Что называется приемником электрического тока?

8. Какие приемники электрического тока вам известны?