1.
|
Электрический ток и его источники.
|
990
|
Электрический ток - это упорядоченное движение электрически заряженных частиц.
За направление эл. тока принимают направление, в котором движутся положительно заряженные частицы. О наличии эл. тока можно судить по действиям, которое он производит: тепловому (нагревание проводников); химическому (изменение химического состава проводника); магнитному (силовое действие на соседние токи и намагниченные тела). Для возникновения и существования эл. тока необходимо наличие свободных заряженных частиц - носителей тока и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное движение. Обычно такой силой является сила, действия со стороны эл. поля внутри проводника.
Различают постоянный и переменный токи.
Постоянный ток- эл. ток, не меняющийся с течением времени ни по величине, ни по направлению. Постоянный ток может существовать только в замкнутой цепи. Количественной характеристикой эл. тока является сила тока I. Сила тока - характеристика эл. тока, равная отношению эл. заряда (количество электричества) переносимого через сечение проводника за промежуток времени, к этому промежутку времени
Электрическое напряжение - величина, равная отношению работы, электрического поля по перемещению положительного электрического заряда вдоль цепи из одной точки в другую к величине этого заряда Источник тока - устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую. Во всех источниках тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Перемещение заряженных частиц внутри источника происходит под действием сторонних сил.
Различают химические источники тока (например, аккумулятор, гальванический элемент) и физические (термоэлемент солнечная батарея, генератор). Источники тока характеризуются электродвижущей силой и внутренним сопротивлением источника.
Аккумуляторы преобразовывают энергию химической реакций в электрическую. После использования аккумулятор может быть использован (заряжен) вновь пропусканием через него эл. тока. В отличие от гальванических элементов, где энергия получается за счет химических реакций и после разряда не может быть восстановлена, аккумуляторы имеют более устойчивое положение, дают большие разрядные точки и имеют большой срок службы (несколько лет).
Применяются два типа аккумуляторов: кислотные и щелочные. В кислотном (свинцовом) аккумуляторе электродами являются: анод - перекись свинца, катод - чистый свинец. Электролитом (неорганические вещества, растворы которых обладают ионной проводимостью) служит раствор серной кислоты.
Аккумуляторы изготавливаются стационарными и переносными. Стационарные типа С - для длительного разряда, типа СК - для кратковременного разряда. Переносные стартерные аккумуляторные батареи изготавливаются с условными обозначениями: П - в сосудах из пластмассы, Э - в сосудах из эбонита, СТ - стартерные. Например, 3 СТ-60. Число перед буквами означает количество элементов, число после букв - емкость при 10ти часовом непрерывном режиме разряда. В щелочном аккумуляторе электродами являются: анод - смесь окиси никеля с металлическим никелем, катод - губчатое железо или кадмий. Электролитом служит водный раствор едкого калия (натрия). Нормальный режим разряда 6ти часовой. Нормальный режим разряда 8ми часовой. Щелочные аккумуляторы имеют рад преимуществ: легче по весу, не боятся толчков и сотрясений, не портятся от коротких замыканий, могут длительное время находиться в разряженном состоянии, но они дороже, чем кислотные, имеют меньшую ЭНС и КПД.
Генераторы постоянного тока применяются для питания двигателей постоянного тока, для зарядке аккумуляторных батарей, электролиза, гальванопластики для магнитных аппаратов и т. д.. Генераторы переменного тока служат для превращения механической энергии в электрическую.
При изучении электрического тока, было обнаружено множество его свойств, которые позволили найти ему практическое применение в различных областях человеческой деятельности, и даже создать новые области, которые без существования электрического тока были бы невозможны. После того, как электрическому току нашли практическое применение, и по той причине, что электрический ток можно получать различными способами, в промышленной сфере возникло новое понятие — электроэнергетика.
Электрический ток используется как носитель сигналов разной сложности и видов в разных областях (телефон, радио, пульт управления, кнопка дверного замка и так далее).
В некоторых случаях появляются нежелательные электрические токи, например блуждающие токи или ток короткого замыкания.
Использование электрического тока как носителя энергии:
- получения механической энергии во всевозможных электродвигателях,
- получения тепловой энергии в нагревательных приборах, электропечах, при электросварке,
- получения световой энергии в осветительнных и сигнальных приборах,
- возбуждения электромагнитных колебаний высокой частоты, сверхвысокой частоты и радиоволн,
- получения звука,
- получения различных веществ путём электролиза. Здесь электромагнитная энергия превращается в химическую,
- создания магнитного поля (в электромагнитах).
Электробезопасность
Включает в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базой. Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование. Тело человека является проводником электрического тока. Сопротивление человека при сухой и неповрежденной коже колеблется от 3 до 100 кОм.
Ток, пропущенный через организм человека или животного, производит следующие действия:
- термическое (ожоги, нагрев и повреждение кровеносных сосудов);
- электролитическое (разложение крови, нарушение физико-химического состава);
- биологическое (раздражение и возбуждение тканей организма, судороги)
- механическое (разрыв кровеносных сосудов под действием давления пара, полученного нагревом током крови)
Основным фактором, обуславливающим исход поражения током, является величина тока, проходящего через тело человека. По технике безопасности электрический ток классифицируется следующим образом:
безопасным считается ток, длительное прохождение которого через организм человека не причиняет ему вреда и не вызывает никаких ощущений, его величина не превышает 50 мкА (переменный ток 50 Гц) и 100 мкА постоянного тока;
минимально ощутимый человеком переменный ток составляет около 0,6—1,5 мА (переменный ток 50 Гц) и 5—7 мА постоянного тока;
пороговым неотпускающим называется минимальный ток такой силы, при которой человек уже неспособен усилием воли оторвать руки от токоведущей части. Для переменного тока это около 10—15 мА, для постоянного — 50—80 мА;
фибрилляционным порогом называется сила переменного тока (50 Гц) около 100 мА и 300 мА постоянного тока, воздействие которого дольше 0,5 с с большой вероятностью вызывает фибрилляцию сердечных мышц. Этот порог одновременно считается условно смертельным для человека.
В России в соответствии Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, установлено 5 квалификационных групп по электробезопасности в зависимости от квалификации и стажа работника и напряжения электроустановок.
|
Скачать 45.5 Kb.
