1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Внутрішні і зовнішні електричні ланцюги

Внутрішні і зовнішні електричні ланцюги

Для створення упорядкованого руху електронів, потрібно наявність різниці потенціалів між будь-яким ділянкою ланцюга. Це забезпечується при підключенні напруги у вигляді джерела живлення. Він називається внутрішньої електричним колом. Інші компоненти ланцюга утворюють зовнішню ланцюг. Для завдання руху зарядів в джерелі живлення проти напрямку поля потрібно докласти сторонні сили.

Такими силами можуть виступати:

  • Вихід вторинної обмотки трансформатора.
  • Батарея (гальванічний джерело).
  • Обмотка генератора.

Напруга в ланцюзі може бути, як постійним, так і змінним, залежно від властивостей джерела живлення. За цією ознакою в електротехніці електричні ланцюги поділяють на контури ланцюгів. Таке пояснення виду ланцюга спрощене, так як закон зміни руху електронів набагато складніше.

Крім упорядкованого руху, електрони задіяні в хаотичному тепловому русі. Чим вище температура матеріалу, тим більше швидкість хаотичного руху носіїв заряду. Однак, такий вид руху не бере участі в створенні електричного струму.

Від джерела живлення залежить і рід струму, тобто властивості зовнішньої ланцюга. Батарея елементів видає постійну напругу, а різні обмотки генераторів або трансформаторів видають змінне напруга. Це залежить від внутрішніх процесів в джерелі живлення.

Зовнішні сили, що створюють рух електронів, називаються електрорушійної силами, які характеризуються роботою, виконаною джерелом для переміщення одиниці заряду, вимірюється в вольтах.

Практично в розрахунках ланцюгів застосовують два класи джерел живлення:

  • Джерела напруги.
  • Джерела струму.

У реальності такі ідеальні джерела не існують, але практично їх намагаються імітувати. У побутовій мережі ми маємо напругу 220 вольт з певними нормованими відхиленнями. Це є джерелом напруги, так як норма дана саме на цей параметр. Значення струму не грає великої ролі. На електростанції цілодобово підтримується постійна величина напруги, незалежно від запитів.

Джерело струму діє по-іншому. Він підтримує певний закон руху електронів, а величина напруги не має значення. У приклад можна привести зварювальний апарат. Для нормального ходу зварювання необхідно підтримувати постійне значення струму. Цю функцію виконує інверторний електронний блок.

Мережа харчування може бути, як змінної, так і постійною. Це не грає великої ролі. Важливіше витримати, наприклад, параметр ЕРС.

Вимикач

Цей пристрій дозволяє з’єднати споживач з джерелом живлення. При користуванні вимикачем, на його контактах утворюється іскра. Вона виникає через наявність ємнісного опору. Щоб уникнути іскріння, в електричний ланцюг додаються дроселі, а в вимикач встановлюють контакти спеціального виду. Електричні кола можуть мати й інші рішення для запобігання виникнення іскри.

Провідники

Електричні дроти найчастіше роблять із алюмінію або міді. Це пояснюється низьким питомим опором цих металів, хоча вартість їх останнім часом підвищується. На проводах при роботі виділяється тепло, яке залежить від двох параметрів:

  • Електричного струму.
  • Опору ділянки ланцюга.

Електричний струм визначається необхідністю споживача, тому змінювати можна тільки питомий опір, яке повинно бути якомога нижче. Всі метали при зменшенні температури зменшують опір, в результаті чого знижуються втрати енергії. Якщо взяти напівпровідники, то серед них є зразки з негативним і з позитивним температурним коефіцієнтом опору. Якщо порівнювати абсолютні значення опору, то у металів воно набагато менше.

ПОДІЛИТИСЯ: