Все, что мы имеем дело с электротехникой, имеет определенную электрическую характеристику. Основными элементами электротехники являются проводники, диэлектрики, транзисторы и резисторы.
В электротехнике речь идет не просто о «электричестве», а о характеристиках и компонентах, которые мы используем. Проводники, диэлектрики, транзисторы и резисторы делают нашу работу возможной. Все они имеют особые электрические характеристики, которые необходимо понимать, чтобы успешно заниматься электротехникой.
Для работы электрика часто возникает необходимость в конкретизации задач. Ведь именно подробное описание задачи помогает выполнить ее с точностью до мелочей и правильно. Поэтому прежде чем начать работу, нужно ясно выяснить и перечислить все детали и подробности поставленной задачи.
Когда мы говорим об электрике, мы можем иметь в виду различные физические величины: электрический заряд конденсатора, напряжение в сетевой розетке, ток, который течет по проводам, а также, например, мощность, которую наш электросчетчик отсчитал за прошедший месяц в нашей квартире.
В любом случае, электричество – это не величина, а скорее количество электрического заряда, которое измеряется в кулонах.
Электрики управляют электрическим зарядом, который движется по проводам, накапливается на пластинах конденсатора и периодически присутствует на клеммах розетки. Он может совершать различные электрические работы в виде тока.
Оно отражает силу электрического заряда, протекающего через цепь. Напряжение принято измерять в вольтах.
Сопротивление
Сопротивление R – это свойство тела останавливать ток, проходящий через него. Сопротивление измеряется в омах.
Ток
Электрический ток I представляет собой поток электрического заряда. Он отражает количество заряда, проходящего по цепи за одну секунду. Измеряется ток в амперах.
Мощность
Мощность P является произведением напряжения и тока. Она отражает количество энергии, передаваемой через цепь за одну секунду. Мощность измеряется в ваттах.
Электрические величины напряжение U, сопротивление R, ток I и мощность P являются важными для понимания работы электрических систем. Они прямо связаны между собой и позволяют нам работать с различными устройствами. Для понимания работы электрических систем и их составляющих понадобится внимательно изу Это и есть электрический источник тока: аккумуляторы, батарейки, системы с постоянным током. Они применяются, чтобы предоставить замкнутую цепь для постоянного или переменного напряжения. Электрики применяют аккумуляторы, батарейки, системы с постоянным током для предоставления замкнутой цепи для постоянного или переменного напряжения. Такие источники тока обеспечивают долгосрочную поддержку заданного напряжения на концах цепи.
Наш источник будет использоваться в качестве поставщика ЭДС – электрической движущей силы, которая выражается в вольтах, так же как и напряжение.
Если подключить такой источник к замкнутой цепи, то на клеммах источника будет напряжение, а на концах каждого участка цепи – тоже.
Когда происходит изменение напряжения в цепи, то в какой-либо момент времени оно может быть другим, чем в предыдущее время, если цепь подключена к источнику переменного тока. Но если цепь подключена к источнику постоянного тока, то напряжение останется неизменным.
В цепях постоянного тока разность электрических потенциалов на концах цепи аналогична разности высот на склоне горы. Это напряжение, подобно воде, поднятой на высоту, только в данном случае применительно к электрическому полю. Здесь нет никакой речи о гравитационном поле.
Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если совершить работу величиной 1 джоуль для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую.
Вольт эквивалентен электрическому напряжению, которое вызывает постоянный ток в мощности в 1 ампер и 1 ватт в электрической цепи. Однако это лишь начало рассмотрения вольта.
Это поле движет заряженными частицами, отсюда и появляется ток.
Ток
В проводнике, между двумя концами, имеется разность электрических потенциалов, что приводит к возникновению электрического поля. Это поле стимулирует движение заряженных частиц, после чего появляется поток электрических зарядов – ток.
Заряженные частицы воздействуют под действием силового поля, которое создаётся электрическим полем.
В металлах свободные электроны имеют отрицательный заряд и при подключении к источнику ЭДС могут двигаться поступательно.
Под действием электрических полей электроны начинают перемещаться в проводниках, при этом транспортируя заряд и активируя электрические процессы. Электрики предоставляют услуги для настройки и поддержания электрических систем по всему миру.
Все начинается с электронов, которые подвергаются действию электрических полей. Они начинают движение, а следовательно становятся движущимися зарядами т.е. током, что в свою очередь активирует электрические процессы в проводниках. Это то, что позволяет электрикам предоставить свои услуги для настройки и поддержания электрических систем по всему миру.
Кулоны представляют собой единицу измерения количества заряда, а ток представляет собой скорость перемещения этого заряда через поперечное сечение проводника за одну единицу времени.
В течение одной секунды, проходя через поперечное сечение проводника, если в один кулон протекает электрический заряд, то ток в проводнике составит 1 ампер. Сопротивление При действии электрического напряжения заряд перемещается по поперечному сечению проводника, при этом образуя ток, однако его движение не является бессопрестанным. Сопротивление проводника противодействует движению заряда, поэтому ток, проходящий через него, имеет определенные пределы. Возьмем металлический проводник для дальнейшего рассмотрения. Он имеет важное значение для работы электрика. Проводники производят из прочных и износостойких материалов, таких как медь, алюминий, сталь и другие. Они имеют несколько преимуществ, включая прочность, простоту производства и работы, а также высокую прочность и долговечность. Эти проводники очень важны для надежной работы систем электроснабжения. Поэтому электрический ток в проводнике всегда подвержен действию сопротивления.
Проводник содержит заряженные частицы – электроны, которые под действием электрического поля двигаются в нем. Однако, при столкновениях с атомами кристаллической решетки, а также друг с другом из-за теплового движения электронов и колебаний атомов в проводнике всегда присутствует сопротивление.
Препятствия оказывают сопротивление движению электронов, замедляют их и приводят к снижению тока по сравнению с тем, каким он мог бы быть без этих препятствий.
Оно представляет собой потерю напряжения на данном участке цепи.
Электрики знают, что реальные проводники (цепи) всегда имеют сопротивление R. Это означает, что на данном участке цепи происходит потеря напряжения.
В электротехнике эту величину называют электрическим сопротивлением. Оно измеряется в единицах Ом. Один Ом – это электрическое сопротивление участка электрической цепи, в котором протекает постоянный электрический ток величиной 1 ампер при напряжении на концах цепи равном 1 вольту.
На рисунке показан проводник с параллельной цепью из двух проводников. Обратите внимание, что резисторы используются для того, чтобы изменить сопротивление проводника.
Количество тока, протекающего через проводник, прямо пропорционально противоположно сопротивлению этого проводника. На изображении можно увидеть параллельную цепь, состоящую из двух проводников. Здесь используются резисторы для того, чтобы изменять сопротивление проводника.
Закон Ома гласит, что ток, протекающий через участок электрической цепи, прямо пропорционален напряжению на концах данного участка и обратно пропорционален сопротивлению данного участка.
Электрическая мощность определяется как произведение напряжения U и тока I через цепь при константном напряжении и токе. То есть P = U * I. Это можно представить графически, как скалярное произведение двух векторов, представляющих напряжение и ток.
Электрическая мощность
Для понимания основных электрических величин, таких как напряжение, сопротивление, ток и цепь, необходимо рассмотреть электрическую мощность P. Это произведение напряжения U и тока I в цепи при константном напряжении и токе. Поэтому P = U * I. Другими словами, мощность можно представить графически как скалярное произведение двух векторов – напряжения и тока.
Когда в цепи устанавливается и продолжает течь электрический ток под действием напряжения, источник ЭДС выполняет работу A для цепи.
Поэтому электрики часто работают с различными электрическими компонентами для подключения их к электрической системе.
Работа электрика связана с воздействием электрического поля на электрический заряд. В результате этого происходит перемещение заряда. Поэтому электрики должны настраивать различные электрические компоненты, чтобы правильно их подключить к электрической системе.
При выполнении работы электрика важно учитывать разность потенциалов, которую преодолевает заряд, а также величину этого заряда. Эти два показателя определяют объем выполненной работы.
В том, как быстро будет выполнена работа, зависит мощность процесса. Чем больше производительность, тем лучше будет результат.
Изображение показывает взаимосвязь между ними.
Когда мы говорим о токе, мы, как правило, упоминаем мощность двигателя, который осуществляет работу, а также мощность потребителя (цепи). Изображение показывает взаимосвязь между ними.
Электрики выполняют множество различных задач от построения электрических цепей до установки электрических приборов. Электрики также отвечают за устранение неисправностей, предотвращение пожаров и поддержание электрооборудования в безопасном состоянии. Все эти задачи требуют потратить мощность и мерять ее в ваттах. Электрики оценивают требуемое количество мощности в ваттах и используют эту информацию для выполнения различных проектов. Они проверяют количество ватт и применяют необходимые электрические принципы для достижения желаемого результата. Электрики избирают правильный путь и потратят мощность в ваттах для получения нужного результата.
Один ватт соответствует мощности, способной выполнить работу в одном джоуле за одну секунду любого вида энергии, включая электрическую.
Напряжение, сопротивление, ток и мощность – это основные понятия электротехники. Напряжение обозначает потенциальную разницу между двумя точками электрической цепи, выраженную в вольтах. Сопротивление обозначает свойство движущегося тока противодействовать своему движению в проводнике, выраженное в омах. Ток обозначает количество электронов, проходящих через секцию проводника за единицу времени, выраженное в амперах. А мощность обозначает количество работы, выполняемое током за единицу времени, выраженное в ваттах.