Законы электротехники

Идеи благоустройства

Законы электротехники

Основной закон электротехники закон Ома

Основным законом электротехники, несомненно, является Закон Ома. Названый, как и большинство, законы в физики, в честь его открывателя немецкого физика Ома, он гласит:

Сила тока участка электрической сети прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна его сопротивлению.

В символическом выражении Закон Ома выглядит так:

I=U/R,
где: I-Сила тока в цепи (Ампер), U-Напряжение сети (Вольт), R-Сопротивление сети (Ом).

В таком виде закон Ома не имеет практического применения в электрике жилых и промышленных зданий. Напомню, что для электропитания зданий применяется переменное напряжение и здесь работают немного другие законы электротехники. Но закон Ома является одной из баз лежащей в основе всех формул и всех электротехнический расчетов.

Практическое применения имеет закон взаимосвязи (соответствия) напряжения, силы тока и мощности в электрической цепи. Он математически выводится из закона Ома и основан на двух алгебраических формулах, выражающих физические законы:

P=UxI,
где: P-мощность электрической сети (Ватт), U-напряжение, I-сила тока.

I=U/R,
где: I-сила тока, U-напряжение, R-сопротивление.

Если немного посидеть, вспомнить простую алгебру и поманипулировать с эти двумя формулами, можно получить диаграмму-подсказку, в которой все четыре величины:U; I; R; P математически связаны друг с другом.



Практическое применение этих математических формул законов электротехники можно применить в расчете простой электросети напряжением 220 Вольт без электродвигателей.
Например: Освещение одной комнаты из 20 лампочек накаливания. Напряжение сети величина постоянная и равна 220 вольт. Мощность каждой лампочки 25 Ватт.

Простым умножением получаем следующие результаты:

Общая потребляемая мощность сети: 25 Ватт×20 лампочек=500ватт.
Сила тока в сети:I=P/U = 500ватт/220вольт=2,3 ампера.
Если таких комнат в квартире три, то суммарный рабочий ток в сети составит 3×2,3 ватта=6,9 Ампер.

В соответствии с этим расчетом можно выбрать номинал автомата защиты освещения всей квартиры. Округляем 6,9 ампер в большую сторону, до значения номиналов автоматов имеющихся в продаже. Это 10 ампер.

Вывод: Простой расчет по основному закону электропроводки позволил рассчитать номинал нужного автомата защиты.

Законы Кирхгофа

Электрика любого помещения выполняется в виде замкнутых, рабочих электрических цепей. Два главных закона, которые определяют процессы в электрических сетях, являются законы Кирхгофа. Их два. Оба из них применяются и для постоянных и для переменных токов.

Первый закон Кирхгофа утверждает:

Суммарная величина токов направленная к узлу электрической сети равна суммарной величине токов направленных от узла.

В практике на основе первого закона Кирхгофа основана работа Устройств защитного отключения (УЗО). Работа УЗО заключается в отключении электропитания сети при возникновении токов утечки. При нормальном режиме работы суммарное значение тока, втекающая в электрическую сеть равна значению тока утекающему из нее.

Если равенство токов нарушается, значит, в цепи есть утечка. УЗО сконструировано и подключено таким образом, что УЗО определяет утечку тока (IУтечки = IВход-IВыход) и при обнаружении разницы потенциалов размыкает питание электроцепи. Обеспечивая тем самым безопасность человека от поражения электрическим током.

Второй закон Кирхгофа гласит:

Любой замкнутый контур переменной электрической цепи имеет равные значения комплексных напряжений и ЭДС (электродвижущих сил) на всех пассивных элементах сети.

Примечание: Комплексное напряжение - это значение напряжения в сети переменного тока.

Практическое применение можно пояснить на любой квартирной группе электропитания. Для пояснения рассмотрим квартиру.

Сколько бы групп электропитания в квартире не было, на любой розетке или светильнике напряжение в сети (при рабочем режиме) будет 220 вольт.

Еще один основной закон электротехники нужно вспомнить.

Закон Джоуля-Ленца

Закон Джоуля-Ленца устанавливает связь между током «текущему» по проводнику, его сопротивлению и теплом, которое при этом выделяется.

В математическом символизме закон Джоуля-Ленца выглядит так:

Q=I2×R×t,
где:
Q это количество выделяемого тепла в проводнике, в Джоулях;
I-сила тока;
R-сопротивление проводника;
t-время прохождения тока в секундах.

В качестве справки:

Ленц это русский физик Эмилий Христианович Ленц. Русский физик, электротехник, физический географ. 1804-1865 года жизни.

Говоря о практическом применении закона Джоуля-Ленца, трудно назвать в какой части электрики он не проявляется. Электрические обогреватели, электрические водонагреватели, тепловые завесы, выбор автоматов защиты, тепловые реле в автоматике и многое другое.

Конечно это не все основные законы электрики. На по своему значению эти законы имеют фундаментальное значение.

На этом все!

Относитесь к электрике с почтением!


Поделиться статьёй с друзьями:

Другие статьи раздела "Освещение":

  1. 25.04.14 7 оригинальных идей освещения вашего сада
  2. 16.03.14 Фонари и светильники как составная часть ландшафтного дизайна
  3. 21.09.13 Cекрет идеального ландшафта - освещение двора
  4. 01.04.13 Архитектурная электроника – шаг в будущее
  5. 09.01.13 Как сделать интересное освещение сада
  6. 07.11.12 Декоративное освещение ландшафта
  7. 29.05.12 Законы электротехники
  8. 21.09.11 Инструкция по монтажу проводки в беседке
  9. 19.09.11 Идеи ландшафта: освещение сада
  10. 12.07.11 Идеи освещения ландшафта
Прыг: 01 02 03 04 05 06