Строительные машины и оборудование, справочник







Электрический ток - закон Ома - закон Джоуля-Ленца

Категория:
   Электрическое оборудование


Электрический ток - закон Ома - закон Джоуля-Ленца

Каждый крановщик должен четко представлять работу всего электрооборудования мостовых кранов, а для этого знать основы электротехники, чтобы понимать процессы, протекающие в электрических машинах и аппаратах.

Электрический ток бывает двух видов: постоянный и переменный. При протекании по электрической цепи постоянный ток не изменяет своего направления, а переменный меняет направление и величину. На практике обычно пользуются синусоидальным переменным током, т. е. током, изменяющимся по закону синусоиды.

Промежуток времени, затрачиваемый на полный цикл изменений переменного тока, после чего направление тока и его мгновенные значения начинают повторяться, называется периодом. Число периодов в секунду представляет собой частоту переменного тока. В нашей стране все электростанции, питающие осветительные и промышленные установки, вырабатывают переменный ток частотой 50 периодов. Эта частота называется промышленной. Для специальных установок можно получить переменный ток любой частоты, но для питания осветительных ламп накаливания частота 50 периодов в секунду или 50 Гц (герц) вполне удовлетворительна и наиболее благоприятна для глаз. При излучении пульсирующего света частотой 15—20 Гц глаза будут раздражаться и болеть. Казалось бы, лампы накаливания дают непрерывный свет. На самом деле лампы мощностью до 100 Вт испускают пульсирующий свет и только лампы мощностью свыше 200 Вт, нить которых не успевает остынуть за время прохождения тока через нуль, излучают ровный свет. Надо сказать, что пульсация света маломощных ламп не заметна для3 глаз в отличие от пульсации люминисцентных ламп.

Источник тока всегда обладает некоторым напряжением, и именно вследствие этого ток течет по электрической цепи. В то же время всякая электрическая цепь в той или иной мере препятствует протеканию тока. Это свойство цепи называется сопротивлением. Закон Ома устанавливает зависимость между такими тремя основными величинами электрической цепи, как напряжение U, ток / и сопротивление R:
I = U/R, (3.1)

т. е. сила тока (или ток) в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этой цепи. За единицу электрического напряжения принят 1 В (вольт), за единицу силы тока — 1 А (ампер) и за единицу сопротивления — 1 Ом.

Из формулы 3.1 имеем: U = IR, R = U/T. Таким образом, зная две величины из трех, легко определить и третью. Вышеприведенная формула закона Ома справедлива для постоянного тока. При переменном токе полное сопротивление электрической цепи z будет являться геометрической суммой активного сопротивления цепи г и реактивного х.

При изменении температуры меняется сопротивление проводников. Изменение сопротивления на 1 Ом при изменении температуры на 1 °С называется температурным коэффициентом. У всех металлических проводников температурный коэффициент положительный — с увеличением температуры возрастает сопротивление проводника, а у электролитов и угля температурный коэффициент отрицательный, т. е. с ростом температуры сопротивление уменьшается, а при снижении температуры сопротивление увеличивается.

Из всех материалов, применяемых для изготовления проводов, меди свойственно наименьшее удельное сопротивление, а это значит, что при одинаковых длине и площади поперечного сечения медный провод обладает и наименьшим сопротивлением, что имеет большое значение при передаче электрической энергии. Если по проводнику идет ток /, А, а сопротивление проводника равно R, Ом, то по закону Ома падение напряжения в этом проводнике и = IR и действующее напряжение у зажимов потребителя будет уменьшено на величину и, т. е. составит U — и.

Принимая во внимание, что удельное сопротивление алюминия в 1,7 раза, а стали в 5—7 раз больше, чем у меди, площадь сечения алюминиевого проводника должна быть в 1,7 раза, а стального в 5—7 раз больше по сравнению с медным проводником. Практически площадь сечения алюминиевых проводников в 1,5 раза выше медных, а стальные проводники имеют ограниченное применение — в качестве троллейных проводов мостовых кранов, где увеличение площади сечения проводника не вызывает удорожания его стоимости, а возрастание его массы часто не имеет значения.

С падением напряжения ухудшается работа электроустановок, поэтому имеются ограничения, нормирующие допустимые колебания напряжения. Особенно чувствительны к колебаниям напряжения осветительные лампы накаливания, для них допускается колебание напряжения + 3 , а для электродвигателей +10.

Среди наиболее распространенных проводниковых материалов (табл. 3.1) наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро, но из-за дороговизны его не применяют для изготовления проводниковых материалов, за исключением контактов различной электроаппаратуры: реле, пускателей, блок-контактов и т. п. В этих случаях серебро используют вследствие того, что его окислы так же хорошо проводят ток, как и сам металл.

Таблица 3.1
Проводниковые материалы

Медный контакт быстро покрывается тонкой пленкой окиси меди, которая очень плохо проводит электрический ток. В связи с этим поверхности медных контактов надо часто зачищать тонкой наждачной или крокусной бумагой. С появлением слоя окиси поверхностное сопротивление серебряных контактов почти не меняется. Но это не означает, что серебряные контакты не требуется чистить. Грязь и пыль с них надо счищать кисточкой или щеткой, смоченной винным спиртом. Нельзя чистить серебряные контакты бензином и ацетоном — на их поверхности появляется налет, плохо проводящий ток.

Количество теплоты в проводнике при протекании электрического тока прямо пропорционально сопротивлению этого проводника, квадрату силы тока и времени, в течение которого протекал ток. Из этого закона следует, что при увеличении сопротивления растет количество теплоты. Сопротивление переходных контактов (зажимов, кабельных наконечников и др.) должно быть очень малым. При неплотном контакте, слабо затянутых гайках переходное сопротивление значительно возрастает, контакт нагревается, что может привести к обгоранию контактных поверхностей или распайке кабельного наконечника. В связи с этим контактные поверхности должны быть гладкими, плотно соприкасающимися.

Из закона Джоуля — Ленца следует, что теплота выделяется как при передаче электроэнергии, когда сопротивление проводника должно быть наименьшим, так и в приемниках электрической энергии — осветительных лампах, нагревателях, двигателях, когда стремятся сделать сопротивление наибольшим.


Читать далее:

Категория: - Электрическое оборудование





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины