PRĄDEM ZMIENNYM -nazyw. prąd, który zmienia swoją wartość i kierunek w czasie.
PRAD PRZEMIENNY-nazywamy taki prąd
Którego wartość i kierunek zmieniają się w czasie w sposób cykliczny (przebieg powtarza się identycznie w równych odstępach czasu.
AMPER-jest natężeniem prądu nie zmieniając
się który płynąc w dwóch równoległych przewodach nieskończenie długich o przekrój
kołowym znikomo małym ,umieszczonych w
próżni w odle. 1m wywołuje miedzy nimi silę
równą 2*10∧(-7) niutona na każdy metr dłu. P
REGUŁA LEWEJ RĘKI-jeżeli lewą dłoń usta wimy tak aby linie pola magnetycz.,zgodne ze zwrotem wektora indukcji magnet.,B były zwrócone do dloni ,a cztery palce pokrywały się ze zwrotem prądu I ( i tym samym zwrotem wektora L ) to odchylony kciuk wskaże zwrot siły F .
PRĄDEM -elektrycznym w metalach czyli w przewodnikach elektrycznych pierwszego rodzaju nazywamy uporządkowany ruch elektronów swobodnych..
I=
PRZEWODNIKI DRUGIEGO rodzaju- są to elektrolity w których przepływ prądu polega na uporządkowanym ruchu jonów doda i ujem
DIELEKTRYKI-to ciała nie przewodzące prądu elektrycznego.
PRĄD STAŁY-nazywamy prąd którego nie zmienia się natężenie ani kierunek przepływu.
PRĄD SINUSOIDALNY-nazywamy prąd, którego napięcie i natężenie ulega zmianie oraz zmienia się jego kierunek przepływu, Wykres tych zmian jest sinusoidalny.
POŁPRZEWODNIKI-to takie ciała krystaliczne których opór właściwy zawiera się w granicach od 10∧(-5) mΩ do 10∧ (8) mΩ .
PRAWO OHMA -(dla obwodu całkowitego)
Natężenie prądu płynącego w obwodzie jest wprost proporcjonalne do siły elektromotorycznej i odwrotnie proporcjonalne do oporu obwodu.
OCZKO-jest to cześć obwodu rozgałęzionego składająca się co najmniej z dwóch gałęzi.
1 PRAWO KIRCHOFFA-suma natężeń prądu
dopływających do węzła obwodu równa się sumie natężeń prądów odpły. od węzła. Suma algebraiczna wszystkich prądów w węźle równa się zero. I1+I2+I3+I4+I5=0
II PRAWO KIRCHOFFA-algebraiczna suma siły elektromotorycznej i spadków napięć w danym oczku równa się zero.
POLE ELEKTRYCZNE-jest to przestrzeń wokół naładowanego ciała lub ciał w której działają siły na ładunki umieszcz w tym polu
PRAWO COLUMBA-siła F z jaka na każdy z dwóch ładunków punktowych Q1 i Q2 działa ich wspólne pole elektryczne ,jest proporcjonalne do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości miedzy ich środkami.
NATEZENIE POLA ELEKT.-" E " jest to stosunek siły działającej na ładunek próbny umieszczony w dowolnym punkcie pola elektrycznego do wartości tego ładunku.
E=F : (q0)
LADUNEK PRÓBNY-jest to tak mały ładunek dodatni ,który wprowadzony do pola elektrycznego nie wpływa na to pole.
INDUKCJA MAGNETYCZNA-jest to intensywność pola magnet., która zależy od rodzaju środowiska w jakim to pole jest wytworzone. Indukcja jest wektorem stycznym do linii sil pola i ma zwrot taki jak te siły
B=(μ n):(2πr)
NATEZENIE POLA MAGNETYCZNEGO-
"H" jest to intensywność pola magnetycznego która nie zależy od rodzaju środowiska w którym
to pole jest wytworzone.
DIAMAGNETYKI-są to ciała których pole magnetyczne prądów elementarnych przeciwdziała polu magne.,przyłożonemu z zewnątrz (osłabiają pole)są to:miedż,srebro,kwarc,bizmu
PARAMAGNETYKI-pole współdziała nieco wzmacniają pole. Są to:powietrze,aluminium,
FEROMAGNETYKI-wzmacniają pole. Są to:
wszelkiego rodzaju stale i żelazo.
ŻRÓDŁA PRĄDU:a)mechaniczne (prądnice,
Generatory) b)chemiczne -pierwotne: (ogniwa
Alkaliczne,węglowe,Lechlanchego)
-wtórne: akumulatory(kwasowe-ołowiowe, za
sadowe)
Akumulatory kwasowe:obudowa z izolacji
(bakelit),połączenie szeregowe kilku ogniw
(6,12,24V)podzielony na cele,w środku zalan
kw. siarkowym,elektrody jedna ołowiana druga z tlenku ołowiu.Cechy:1)duża siła elektromotoryczna (2,05V/ogniw)6 ogni 12V
2)mała rezystancja wewn.0,002Ω 3)niwielka cena produkcji 4)wytwarzanie się dużej ilości wodoru podczas ładowania 5)przy głębokim rozładowaniu następuje nieodwracalne zniszczenie 6)jeżeli elektrolity spadnie poniżej
cel,część powyżej poziomu zniszczy się
7)w niskich temp.ograniczona pojemność 8)wrażliwy na wstrząsy 9)bardzo wrażliwy na zwarcia 10)samo wyładowanie 28 dni 7-8 %
POJEMNOŚĆ AKUMULATORA-ilość prąd
jaką możemy zgromadzić w jednostce czasu
AKUMULATOR ZASADOWY-a)żelazowo-
niklowe (wodny roztwór KOH+wodorotlenek
litu,obudowa z blachy na niej potencjał ujemn
b)kadmowo-niklowe (roztwór jak wyżej)
Cechy:1)droższe od kwasowych 2)mniejsza konserwacja 3)nie występuje głębokie rozładowanie 4)nie wrażliwy na wstrząsy 5)nie gazuje w stanie ładowania i eksploatacji
SPOSOBY POMIARÓW WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH:
Pomiar:czynności doświadczalne mające na celu wyznaczenie wartości wielkości badanej.
METODA pomiarowa:zastosowany podczas pomiaru sposób porównania (zawsze konieczne jest określenie jednostki miary i posiadanie narzędzia pomiarowego)
NARZĘDZIA pomiarowe:środki techniczne przeznaczone do wykonywania pomiarów.
Narzędzia pomiarowe przeznaczone do pomiarów wielkości elektrycznych nazywa się elektrycznymi przyrządami pomiarowymi.
Dzielimy je na:1)miernik analogowe i cyfrow
2)liczniki (licznik energii elektrycznej) 3)rejes
tratory 4)mostki i kompensatory( metody zerowe)
POMIAR wielkości liniowych:polega na tym,że parametr nieelektryczny jest zamieniany na elektryczny i zamieniany z powrote.
BUDOWA:1)obudowa 2)ustrój pomiarowy 3)dodatkowe urządzenie miernika (boczniki, posobniki, tłumiki) 4)skale do odczytu. Oznaczenia mierników: a) A-rodzaj pomiaru
b)skala: liniowa, kwadratowa, logarytmiczna
MIERNIKI ELEKTROMAGNETYCZNE:
mierzą wartość skuteczną pomiaru,aby zwiększyć zakres zwiększamy wartość transformatorów.Nieczuły na temperaturę, czuły na zewn. pole magnetyczne,dlatego stosuje się ekrany.MIE.FERODYNAMICZNy
-składa się z dwóch cewek,z których jedna jest nieruchoma,druga zaś sprzężona ze wskazówką.Do tej cewki doprowadzamy prąd indukuje się pole magnetyczne i następuje wychylenie cewki.Stosuje się do pomiarów mocy prądu elektrycznego(watomierze).
PRZYŻĄD POMIROWY INDUKCYJNY-
Budowa: tarcza, rdzeń elektromagnetyczny, oś tarczy, tarcza. Przez zwojnicę płynie prąd powstaje siła elektromotoryczna i powstaje moment obrotowy.Stosuje się je jako liczniki energii elektrycznej-pierwszy rdzeń włączony szeregowo w sieć,drugi zaś rdzeń jest włączony tak,że jest na nim napięcie takie jak na odbiorniku.
MIERNIK ELEKTRODYNAMICZNY- współpraca dwóch niezależnych cewek,które mogą być zasilane różnymi prądami.Ustrój daje jednakowe odchylenie wskazówki pod wpływem prądów stałych i sinusoidalnych(o takich samych wartościach skutecznych jak prądy stałe.Ustrój ferodynamiczny wyposażony dodatkowo w rdzeń z żelaza przez, który zamykają się linie pola magnetycznego.
MASZYNY PRĄDU STAŁEGO:
Są to zazwyczaj maszyny wirujące,mogą być stosowane silniki liniowe.Zamiana prądu na siłę-silniki.Zamiana siły na prąd-generator,prądnice.
Tablice zaciskowe:A1-A2-uzwojenie wirnika,
B1-B2-uzwojenie biegunów pomocniczych
C1-C2-uzwojenie kompensacyjne,D1-D2-uzwojenie wzbudzenia szeregowe,E1-E2-uzwojenie wzbudzenia bocznikowe,F1-F2-uzwojenie wzbudzenia zasilane z obcego żród
BUDOWA:1)Stojan(wykonany jako odlew żeliwny lub staliwny.Wewn. umieszczone są nabiegunniki,stanowiące bieguny pola mag.Na nabiegunnikach nawinięte jest uzwojenie wzbudzenia,zasilane z obcego żródła prądu stałego lub z twornika maszyny.)
2)Wirnik(z zamkniętym uzwojeniem rozłożonym na jego obwodzie,jest w maszynach prądu stałego twornikiem.Wykonany jest on z blach''ze stali krzemowej"o odpowiednich właściwościach magn.w celu zmniejszenia strat na prądy wirowe i strat od histerezy.)
Na wale umieszczony jest komutator-walec z odizolowanymi od siebie działkami miedzianymi na obwodzie.Po komutatorze ślizgają się szczotki. Przy dużych prądach na styku komutator-szczotka powstają znaczne straty;
stosuje się wówczas zespół szczotek połączonych równoleglei dotykających tej samej działki komutatora.Szczotki umieszczone są w szczotkotrzymach.Wał wirnika osadzony jest w łożyskach,a na jednym z jego końców umieszczony bywa wentylator.Maszyny prądu stałego są odwracalne,tzn.mogą pracować jako prądnice lub silniki.
ZASADA DZIAŁANIA-(Moment obrotowy):Jeżeli przez uzwojenie twornika maszyny prądu stałego zasilanego ze żródła zewnę.popłynie prąd elektryczny,to na pręty uzwojenia działa siła Lorentza skirowana zgodnie z regułą lewej dłoni.Moment działa na zwoje znajdujące się tylko w polu magnety
Przyjęto umownie iż oś podłużna maszyny dwubiegunowej przebiega wzdłuż biegunów wzbudzenia.Prąd przepływając przez uzwojenie twornika powoduje powstanie pola magnetwornika. Gdy zwój przemieszcza się przez strefę neutralną, w której znajdują się szczotki przechodzi wówczas z jednej gałęzi do drugiej i w tym momencie następuje w nim zmiana kirunku prądu na przeciwny.Zmiana kierunku prądu w ze zwoju nazywa się komutacją.Ona właśnie powoduje powstanie siły elektromotorycznej samoindukcji przeciwdziałającej,zgodnie z regułą Lenza,zmianie prądu.
SILNIK INDUKCYJNY-TRÓJFAZOWY:
Maszyny indukcyjne należą do maszyn asynchronicznych,ponieważ przy zmianach obciążenia stosunek prędkości wirowania wirnika do częstotliwości napięcia zasilającego jest wielkością zmienną.Pole magne.wirują
ce posiada stały kierunek,ale zmienny zwrot oraz ma stałą wartość liczbową.Wytworzyć je możemy przy pomocy:(magnesu trwałego, elektromagnesu, trzy prądy przemienne w uzwojeniu).Poślizg jest to różnica prędkości pola wirującego i prędkości obrotowej przyró
wnywana do prędkości pola wirującego.
BIEG JAŁOWY silnika asynchronicznego--
Stan pracy,w którym uzwojenie stojana zasilane jest napięciem znamionowym a na wał nie jest przyłożone obciążenie zewn.
ZWARCIE POMIAROWE--jest to taki stan pracy,w którym uzwojenie wirnika jest zwarte
Wirnik zachamowany a napięcie zasilające jest tak obniżone że w uzwojeniu wirnika i stojanie płyną prądy znamionwe.
ROZRUCH SILNIKA--nazywamy przejście od postoju do pracy ustalonej przy prędkości właściwej w danych warunkach zasilania i obciążenia.Duży prąd pobierany przez silnik przy rozruchy jest niepożądany nie tylko dla silnika ale i dla sieci zasilającej ,w której wywołuje znaczne nieraz spadki napięcia,co niekorzystnie wpływa na pracę pozostałych odbiorów zasilanych z tej sieci.Włączenie rezystancji w obwód wirnika wpływa na zmniejszenie prądu rozruchowego przy równoczesnym wzroście momentu rozruchowego i z tego względu jest bardzo korzystne, szczególnie w przypadku rozruchu przy obciążeniu.
REGULACJA PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ:
Przez nastawienie prędkości kątowej rozumie się przeprowadzoną celowo zmianę prędkości wirowania przy stałej wartości momentu obciążenia.Na zmianę prędkości mają wpływ:
1)zmiana liczby par bigunów 2)zmiana częstotliwości 3)wprowadzenie rezystancji w obwód wirnika (dla pirścieniowych)
ROZRUCH silnków pierścieniowych: przeprowadza się za pomocą rozrusznika włączonego w obwód wirnika.Zmiana rezystancji wpływa na zmianę momentu i prądu przy rozruchu,wzrost rezystancji powoduje przesuwanie się maksimum momentu w kierunku rosnących poślizgów przy równoczesnym zmniejszeniu się wartości prądu rozruchoweg
SILNIKI JEDNOFAZOWE--silnikami indukcyjnymi jednofazowymi nazywa się zasilane jednofazowym napięciem silniki jednoklatkowe.Przy zasilaniu jednofazowym nie powstaje początkowy moment rozruchu.
HAMOWANIE SILNKÓW:1)hamowanie dynamiczne-prądem stałym .Regulujemy a)zmieniając prąd wzbudzenia b)zmieniając rezystancję -tylko pierścieniowe 2)hamowani
przeciwprądem-prąd przełączamy z obrotów w prawo na obroty w lewo podczas pracy (często używane jako awaryjne) 3)przez odłączenie dwuch z trzech faz,na jednej silnik hamuje.
SILNIKI WIELOKŁADKOWE- pręt klatki rozruchowej jest z gorszego materiału,jego oporność jest większa ,automatycznie po rozruchu przełącza się na pręt klatki pracy. Współczynnik przeciążenia mniejszy niż w silniku klatkowym.
PRĄDNICA; pole magnetyczne twornika wiruje z taką samą prędkością i w takim samym kierunku jak pole magn. magneśnicy. Jedno ciągnie drugie. WARUNKI PRACY
Prądnicy w połączeniu szeregowym:1)równoś
częstotliwości 2)napięcie wartości skutecznej 3)wartość napięcia chwilowa 4)kolejność faz (wirowanie) jednakowa.
ODBIORNIKI:przewody energetyczne miedziane-max.4żyły,sygnalizacyjne-max.12żył -max.0,5mm kwadratowego.
Odbiorniki:1)szczególnie ważne-nie można przerwać napięcia na dłużej niż 1 minuta
2)ważne--urządzenia obsługujące silnik główny (godz. czasu bez zasilania)
3)mniej ważne--odłączenie nie przyniesie zakłuceń w działalności statku
OŚWIETLENIE:1)normalne--220V 2)awaryjne--z rozdzi.awaryjnego
3)awaryjne małe--z akumulatorów
TRANSFORMATORY
Transformator-- jest nie wirującym urządzeniem elektrycznym(nie wirującą maszyną elektryczną ) działającym na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, w którym pod wpływem zmiennego w czasie strumienia magnetycznego, indukują się siły elektromotoryczne decydujące o wartości przetwarzanych napięć.Warunkiem działania transformatora jest współdziałanie obwodu elektrycznego z obwodem magnetycznym.Obwód elektryczny stanowi wzajemne nałożenie na rdzeń wykonany z materiału ferromagnetycznego.Rdzeń jest częścią obwodu magnetycznego transformatora.Rdzenie współczesnych transformatorów energrtycznych są wykonane
z pasków blachy żelazo-krzemowej.
Siła elektromotoryczna e(t)≅-U(t)
STRATY mocy w rdzeniu:występują przy zmiennym w czasie strumieniu magnetycznym, a wywołane są przez histerezę i prądy wirowe. Straty mocy na histerezę spowodowane są okresowym przemagnesowywaniem rdzenia, a można je ocenić według powierzchni pętli histerezy. Straty na histerezę są proporcjonalne do częstotliwości przemagnesowywania i zależą od indukcji magnetycznej.
STAN JAŁOWY TRANSFORMATORA--
Stan pracy, w którym uzwojenie górnego napięcia zasilane jest napięciem znamionowym a uzwojenie dolnego napięcia jest rozwarte. W stanie tym mierzymy następujące wielkości: 1)moc czynną, pobieraną z sieci P0
2) prąd pobierany z sieci I0 3) napięcie zasilania Un 4) napięcie strony wtórnej Uzo
ZWARCIE POMIAROWE TRANSFORMA
Stan pracy, w którym jedno z uzwojeń transformatora zasilane jest odpowiednio obniżonym napięciem, zwanym napięciem zwarcia a drugie uzwojenie jest zwarte (Uz=0)
i w obu uzwojeniach płyną prądy znamionowe -nazywamy zatem zwarciem pomiarowym transfo. Napięcie zwarcia dla transformatorów
elektroenergetycznych zawiera się od 8-12%
napięcia znamionowego.
W stanie zwarcia pomiarowego mierzymy następujące parametry: 1) moc czynną pobra-
ną z sieci w tym stanie pracy Pz 2) napięcie zasilania Uz 3) prąd pobierany z sieci In
SPRAWNOŚĆ TRANSFORMATORA--
Nazywamy stosunek mocy czynnej oddanej P2 do mocy czynnej pobranej P1
Transformatory specjalne-są to transfo. pomiarowe służące do zmniejszania prądu lub napięcia dla dokonania pomiarów lub oddzielenia obwodu pomiarowego od sieci napięcia
AUTOTRANSFORMATOREM-nazywa się transformator, w którym część uzwojenia jest wspólna zarówno dla strony pierwotnej, jak i dla wtórnej. Całe uzwojenie autotransformatora nawinięte jest na wspólnym obwodzie magnetycznym, np. na jednej kolumnie.
TRANSFORMA separacyjny- przełożenie 1:1
TRANSFORMATOR Bezpieczeństwa do zasilania oświetlenia.