ΔU = I∙Rпр = 2∙I∙ρ∙l/S,
Где l – длина линии в один конец, м;
S – площадь сечения токоведущей жилы, мм2 .
Напряжение у потребителя Uпотр = Uист – ΔUдля нормальной работы его не должно быть меньше некоторой величины (для двигателей, например, 0,95 нормального напряжения). Поэтому величина потери напряжения также ограничивается. Чтобы потеря напряжения не превысила допустимого значения, в некоторых случаях, особенно при большой длине линии, приходится принимать сечение проводов и кабелей больше, чем рассчитанное по допустимой плотности тока.
Примерные контрольные вопросы
1. Назовите последствия нагрева проводов и кабелей.
2. Что такое мощность потерь в линии и её математическое выражение.
3. Чему равна потеря напряжения в линиях и от каких величин она зависит?
4. Какое напряжение должно поступать на электродвигатель для обеспечения его нормальной работы?
17. Короткое замыкание в электрической цепи
Тепловая защита
В электрических цепях, как показано выше, основным сопротивлением обладают потребители, поглощающие основную мощность источника.
Если по каким-либо причинам провода, идущие от разноимённых зажимов источника напряжения, окажутся замкнутыми через проводник с очень малым сопротивлением, сопоставимым с сопротивлением проводов, то ток в такой цепи и в источнике возрастёт и будет превышать нормальный ток в десятки и сотни раз. Такой режим называется коротким замыканием. Ток, проходящий при этом в цепи, называется током короткого замыкания (током к.з).
Увеличение тока при коротком замыкании может привести к чрезмерному нагреву и расплавлению проводов и разрушению их изоляции, а также к повреждению источника. Для защиты источников и линий от токов к.з. используются плавкие предохранители, включаемые последовательно в цепь источника тока, либо в цепь отдельных потребителей.
Принцип действия плавкого предохранителя основан на том, что при установлении тока сверх установленного находящаяся в корпусе предохранителя плавкая проволока – плавкая вставка – перегорает и цепь тока разрывается. Плавкий предохранитель надёжно защищает сеть от токов к.з.
Для защиты электрических аппаратов от небольшой, но длительной перегрузки применяются тепловые реле и тепловые выключатели, осуществляющие так называемую тепловую защиту, т. е. защиту от перегрева. Тепловые реле и выключатели не защищают сеть от токов к. з.
Примерные контрольные вопросы
1. Какие элементы электрической цепи поглощают основную мощность источника тока?
2. Продемонстрируйте на законе Ома, как может вырасти величина тока при уменьшении сопротивления.
3. К чему может привести чрезмерное увеличение силы тока, т.е., так называемый режим короткого замыкания?
4. Каким прибором осуществляется защита источников и линий от токов к.з.?
5. Какие приборы применяются для защиты электрических аппаратов от небольшой, но длительной перегрузки?
18. Непосредственное преобразование тепловой энергии в электрическую
Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается переходом электрической энергии в тепловую. Непосредственное преобразование тепловой энергии в электрическую осуществляется в приборах, носящих название термоэлементов.
Если спаять попарно концы двух проводников из разных металлов и нагревать один из спаев, то по проводникам потечёт ток. Спай двух металлов, служащий для получения термотоков, называется термопарой.
Э. Д. С., возникающая в цепи с термопарой, называется термо-ЭДС. Термо-ЭДС зависит от состава металлов, составляющих термопару, и разности температур холодного и горячего спаев. Хотя термопары дают ничтожную ЭДС (порядка тысячных долей вольта), они широко используются в технике для точного измерения температур.
Примерные контрольные вопросы
1. Как называются приборы, преобразующие тепловую энергию в электрическую?
2. Что называется термопарой и как она работает?
3. От чего зависит термо-ЭДС, её величина и где она используется?
Химические источники тока
1. Превращение химической энергии в электрическую
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.