отчет по электрике. ОТЧЕТ ПО ЭЛЕКТРИКЕ. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок

• Название: Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок
• Анкор: отчет по электрике
• Дата: 26.04.2022
• Размер: 1.4 Mb.
• Имя файла: ОТЧЕТ ПО ЭЛЕКТРИКЕ.docx
• Тип: Правила; #499206
• страница: 7 из 10

Что такое резистор

Резистор – это сопротивление. Он является пассивным элементом в цепи и способен только уменьшать ток. Происхождение названия идет от латинского «resisto», что дословно на русском языке означает «сопротивляюсь».Предназначен проводник для того, чтобы преобразовывать напряжение в силу тока и наоборот, он поглощает часть энергии и ограничивает ток. Основное применение приходится на электрические и электронные устройства.

Как выглядит

Элементы могут быть проволочные и непроволочные. Последние отлично выполнят свою функцию в высокочастотной цепи, внешний вид и процесс их изготовления отличаются. Различают резисторы общего применения и специального. Первые не превышают 10 мегаом, а вторые способны работать под напряжением 600 вольт и выше. Внешним видом они тоже отличаются. На фото ниже легко увидеть разницу и понять, как выглядит резистор.



Рисунок 9 Резисторы
Из чего состоит

Намотав проволоку на каркас из керамики или прессованного порошка получится проволочный резистор. При этом сама проволока должна быть из нихрома, константана или манганина. Так получится создать полупроводник с высоким удельным сопротивлением.Непроволочные элементы изготовлены на основе диэлектрика из проводящих смесей и пленок. Разделяют тонкослойные и композиционные, но все они имеют повышенную точность и стабильность в работе.Регулировочные и подстроечные элементы представляют собой кольцевую резистивную пластину по которой движется бегунок. Он скользит по кругу, меняя расстояние точек на резистивном слое, в результате сопротивление меняется. Следует понять, что же делает резистор для прибора.

Для чего используется

Для чего нужен резистор? При помощи этой детали в электрической цепи можно ограничить количество проводимого тока, в результате правильно подобранной детали легко получить необходимую величину. Чем выше сопротивление, тем ниже будет на выходе сила тока, при условии стабильного напряжения.Как работают резисторы понять легко, они могут использоваться в качестве преобразователя напряжения в ток и наоборот, в

измерительных аппаратах их применяют для деления напряжения, а также они могут понизить или полностью устранить радиопомехи.

Обозначение на схемах

Рисунок 10 Обозначинеи резистров на схеме

Принцип работы резистора

В основе работы проводников лежит закон Ома, согласно которому напряжение зависит от величины тока и напряжения. Различные номиналы деталей помогут изменить ток и напряжение на необходимую величину. Суть заключается в том, что ток, движущейся по цепи, попадает в деталь и снижает свое продвижение.

2. 
   Конденсаторы
   

Конденсатор – это микро аккумулятор, который очень быстро накапливает энергию и очень быстро ее отдает. 

Из чего состоит конденсатор

Конденсатор состоит их двух металлических пластин — электродов, называемых также обкладками, между которыми находится тонкий слой диэлектрика. Более подробно это изображено на рисунке ниже:

Рисунок 11 Конденсатор

Принцип работы

Конденсатор заряжается, если внутреннее накопленное напряжение, меньше подаваемого. И наоборот, если внутреннее напряжение больше подаваемого, конденсатор будет разряжаться. Чтобы лучше понять принцип работы этой детали, представим, что ток попадает в конденсатор, как вода в бочонок. Пока конденсатор пустой, ток его наполняет, таким образом растет сопротивление, в бочке же растет давление. Когда бочка наполнится, вода (ток) прекратит поступать. Если перекрыть воду (источник тока), тогда вода польется обратно. В емкость прерывисто льется вода – это нестабильный источник воды, или с точки зрения электричества – скачущее напряжение. С другой стороны бочки поступает сглаженный поток воды. По этому же принципу конденсатор стабилизирует напряжение в цепи.

Где используется

Конденсатор очень распространен в электронике, например в светодиодных лампах, она будет гореть только при условии подключения к источнику переменного тока. Благодаря свойству быстро заряжаться и разряжаться, конденсаторы используются для производства электро вспышек, лазерных установок и ускорителей. В домах часто скачет напряжение, в связи с чем могут пострадать электроприборы. Для выравнивания тока устанавливается система конденсаторов.

Единицы измерения и маркировка

Две важные характеристики конденсатора: ёмкость и номинальное напряжение. Ёмкость конденсатора характеризует способность конденсатора накапливать заряд. Это как ёмкость банки, в которой хранится, к примеру, вода.

Ёмкость электрического конденсатора измеряют в фарадах. В схемах ёмкость обозначают латинской буквой C. Как правило, ёмкость классических конденсаторов варьируется от нескольких пикофарад (пФ) до нескольких тысяч микрофарад (мкФ). Ёмкость указывается на корпусе конденсатора. Если единицы не указаны — то это пикофарады. Микрофарады часто обозначают как uF — так как буква u внешне похожа на греческую букву мю, которую используют вместо приставки микро. 

Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше энергии в нём может храниться и тем дольше он заряжается, при прочих равных условиях. 

Номинальное напряжение — второй важный параметр. Это такое напряжение, при котором конденсатор будет работать весь срок службы без критичного изменения своих параметров. Нельзя применять в 12-вольтовой цепи конденсатор на 6 вольт — он быстро выйдет из строя. Именно эти два параметра обычно наносят на поверхность корпуса конденсатора. На фотографии ниже изображен электролитический конденсатор ёмкостью 470 мкФ и номинальным напряжением 16 Вольт. 

3. 
   Катушки индуктивности, дроссели и трансформаторы
   

Катушки индуктивности - компоненты, которые накапливают энергию в магнитном поле и представля­ют собой виток или ряд витков провода, по которому протекает ток.

В отличие от конденсатора, который препятствует изменению приложенного к нему напряжения, катушка индуктивности препятствует изменению протекающего через нее тока. Иными словами, если ток, подаваемый в схему, которая содержит катушку, резко увели­чить, то ток в схеме будет нарастать плавно до достижения своего мак­симального значения. Способность катушки индуктивности препятствовать изменению си­лы тока, протекающего через нее, носит название индуктивности этой катушки. Индуктивность обозначается буквой L, единицей ее измерения является генри (Гн). Дробные единицы: 1 миллигенри (мГн) = 1/1000 Гн 1 микрогенри (мкГн) = 1/1000 000 Гн.

В качестве провода чаще всего используют медь, алюминий, серебро. Чаще можно встретить катушку индуктивности в виде обмотки, уложенной на диэлектрический каркас, вставленный в магнитопровод, который используют для увеличения индуктивности компонента и снижения числа витков обмотки. Чем меньше число витков будет в обмотке, тем меньше дорогого металла уйдет на исполнение индук­тивного компонента и меньше будут габариты изделия, поэтому если есть возможность и имеется экономическая целесообразность, применяют индуктивные компоненты с магнитопроводами. Однако магнитопроводы могут рабо­тать лишь в определенной полосе частот. К особым разновидностям моточных изделий относят дроссели и трансформаторы.

Дроссель

1. 
   в широком смысле слова дроссель - это ограничитель, регулятор;
   
2. 
   дроссельная заслонка в системах подачи топлива (например, в двигателе внутреннего сгорания), а также ручка, регулирующая эту заслонку;
   

3. в электротехнике - катушка индуктивности, обладающая высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному.

Дроссель с небольшими потерями пропускает через свою обмотку постоянный ток, а переменный ток практически не пропускает, так как реактивное сопротивление обмотки дросселя с ростом частоты увеличивается. Дроссели могут быть выполнены так же, как и катушки индуктив­ности.



Рисунок 12 Дросель
Трансформаторы - изделия, предназначенные для передачи переменного напряжения из одной обмотки в другую.Обмотка, на которую подводится напряжение, называется первичной, обмотка, с которой снимается напряжение - вторичной. Вторичных обмоток у транс­форматора может быть много, а первичная одна, при этом напряжение вторичных обмоток может быть рав­но напряжению первичной, быть выше или ниже. Если напряжение вторичной обмотки больше, напряжения первичной, такой трансформатор называют повышающим, а если напряжение вторичной обмотки меньше напряжения первичной, такой трансформатор называют понижающий.Трансформатор может использоваться в качестве гальванической развязки между электрическими цепями. Гальваническая развязка - передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними. Гальванические развязки используются для передачи сигналов, для бесконтактного управления и для защиты оборудования и людей от поражения электрическим током.Если гальваническая развязка между обмотками не нужна, то применяют автотрансформаторы, т. е. трансформаторы, имеющие одну обмотку с отвода­ми. Трансформаторы удобны для цепей согласования, блоков питания с понижением или повышением выходного напряжения. Трансформаторы в подавляющем большинстве случаев имеют магнитопровод.Магнитопровод моточного изделия обладает выра­женными магнитными свойствами. По магнитным свой­ствам любые материалы можно отнести к трем группам - диамагнетикам, парамагнетикам и ферромагнетикам. Магнитная проницае­мость диамагнетиков меньше 1, поэтому их использование в качестве магнитопровода понижает индуктивность. В качестве диамагнетиков могут быть использованы се­ребро, медь и даже благородные инертные газы. Магнит­ная проницаемость парамагнитных материалов больше 1, поэтому применение магнитопровода несколько увеличи­вает индуктивность. Парамагнитными свойствами обла­дают алюминий, хром, магний и другие вещества. Ферромагнетиками называют вещества, у которых магнитная проницаемость намного больше. Если взять в качестве магнитопровода ферромагнетик, индуктивность катуш­ки многократно возрастет. Ферромагнетиками являются железо, никель, кобальт и иные вещества. На основе данных материалов

были разработаны сплавы, например пермаллой, способные увеличивать индуктивность кату­шек в десятки тысяч раз. В моточных изделиях, функ­ционирующих на низких частотах от 25 Гц до 20 кГц, выполняют магнитопроводы из трансформаторных сталей или пермаллоев, а магнитопроводами высокочастотных моточных изделий являются ферриты и аморфные ме­таллы. Предположим, что на обмотку моточного изделия сначала подали медленно нарастающее, а затем медленно убывающее напряжение, при этом магнитная индукция сначала будет плавно нарастать, а затем уменьшаться, однако траектория спада индукции не будет совпадать с ее ростом. Кривую зависимости магнитной индукции от напряженности поля, по которой перемагничивается сердечник, называют петлей гистерезиса. Чтобы потери на перемагничивание вещества сердечника были как можно меньше, стараются добиться производства материала с минимальной шириной петли гистерезиса. Магнитопроводы низкочастотных трансформаторов выполняют в виде лент толщиной от 0,05 до 1 мм, покрытых диэлектрическим материалом, с целью сни­жения потерь на вихревые токи. Чем выше частота, тем больше потери на вихревые токи. Чтобы потери в магнитопроводах оставались небольшими, требуется уменьшать толщи­ну ленты. Вместо лент высокочастотных магнитопроводов используют ферриты - вещества, об­ладающие свойством ферромагнетизма и изготовленные путем спекания оксидов ферромагнитных металлов.Классификацию катушек индуктивности осуществля­ют: по назначению; технологии изготовления; конструкции; частотному диапазону и т. д.По назначению катушки индуктивности подразделяют на катушки трансформато­ров, дросселей, реле, межкаскадной связи, резонансных систем и колебательных контуров и др.По конструк­ции катушки индуктивности могут быть выполнены на каркасе или без, намотаны в один или несколько слоев, иметь магнитопровод или нет, могут быть заключены в экран.По технологии изготов­ления катушки индуктивности могут быть намотаны проводом, выполнены в микросхемном исполнении. Обмотки подразделяют на однослойные и многослойные. Для намотки многослойных катушек используют провод, а не проволоку. Провод -это тонкий металлический прут, покрытый изоляцией, а проволока — прут, который не покрыт изоляцией. Толщина такого прута может быть тоньше человеческого волоса. Число витков катушек индуктивности может быть только целым: как только выполнен оборот провода или продет виток в окно магнитопровода, считают, что совершен виток.

4. 
   Полупроводниковые приборы