Nuolatinė srovė — bendrosios sąvokos, apibrėžimas, matavimo vienetas, žymėjimas, parametrai

DC – elektros srovė, kuri nesikeičia laike ir kryptimi. Per srovės kryptis paimkite teigiamo krūvio dalelių judėjimo kryptį. Tuo atveju, kai srovė susidaro judant neigiamai įkrautoms dalelėms, jos kryptis laikoma priešinga dalelių judėjimo krypčiai.

Griežtai kalbant, „nuolatinė elektros srovė“ turėtų būti suprantama kaip „nuolatinė elektros srovė“, pagal matematinę „nuolatinės vertės“ sąvoką. Tačiau elektros inžinerijoje šis terminas buvo įvestas kaip "elektros srovė, kuri yra pastovi krypties ir beveik pastovaus dydžio".

"Praktiškai pastovaus dydžio elektros srovė" reiškia srovę, kurios dydžiai bėgant laikui yra tokie nereikšmingi, kad įvertinus reiškinius elektros grandinėje, per kurią teka tokia elektros srovė, į šiuos pokyčius galima visiškai nepaisyti ir todėl , negalima ignoruoti nei grandinės induktyvumo, nei talpos.

Dažniausiai nuolatinės srovės šaltiniai - galvaniniai elementai, baterijos, DC generatoriai ir lygintuvai.

Elektrotechnikoje nuolatinei srovei gauti naudojami kontaktiniai reiškiniai, cheminiai procesai (pirminiai elementai ir baterijos), elektromagnetinis valdymas (elektros mašinų generatoriai). Taip pat plačiai naudojamas kintamosios srovės arba įtampos ištaisymas.

Iš visų šaltinių e. ir tt c) cheminiai ir termoelektriniai šaltiniai, taip pat vadinamosios vienpolės mašinos yra idealūs nuolatinės srovės šaltiniai. Likę įrenginiai duoda pulsuojančią srovę, kuri specialių prietaisų pagalba didesniu ar mažesniu mastu išlyginama, tik artėjant prie idealios nuolatinės srovės.

Srovei elektros grandinėje kiekybiškai įvertinti naudojama srovės stiprumo koncepcija.

Amperatūra – elektros kiekis Q, pratekantis per laido skerspjūvį per laiko vienetą.

Jei per I laiką elektros kiekis Q judėjo per laido skerspjūvį, tai srovės stipris I = Q /T

Srovės matavimo vienetas yra amperas (A).

Srovės tankis Tai srovės santykis I su laido skerspjūvio plotu F — I / F. (12)

Srovės tankio matavimo vienetas yra amperas kvadratiniam milimetrui (A / mm)2).

Uždaroje elektros grandinėje nuolatinė srovė atsiranda veikiant elektros energijos šaltiniui, kuris sukuria ir palaiko potencialų skirtumą tarp jo gnybtų, matuojamų voltais (V).

Potencialų skirtumo (įtampos) elektros grandinės gnybtuose, varžos ir srovės grandinėje ryšys išreiškiamas Omo dėsniu... Pagal šį dėsnį vienalytės grandinės atkarpai srovės stipris. yra tiesiogiai proporcinga taikomos įtampos vertei ir atvirkščiai proporcinga varžai I = U /R,

kur aš — srovės stipris. A, U — įtampa grandinės gnybtuose B, R — varža, omai

Tai yra svarbiausias elektrotechnikos dėsnis. Daugiau informacijos rasite čia: Omo dėsnis grandinės atkarpai

Elektros srovės atliktas darbas per laiko vienetą (sekundę) vadinamas galia ir žymimas raide P. Ši reikšmė apibūdina srovės atliekamo darbo intensyvumą.

Galia P = W / t = UI

Maitinimo blokas - vatai (W).

Elektros srovės stiprio išraiška gali būti transformuota, remiantis Ohmo dėsniu, pakeičiant įtampos U sandaugą IR. Dėl to gauname tris elektros srovės stiprumo išraiškas P = UI = I2R = U2/ R

Didelę praktinę reikšmę turi tai, kad tokia pati elektros srovės galia gali būti gaunama esant žemai įtampai ir dideliam srovės stiprumui arba esant aukštai įtampai ir mažam srovės stiprumui. Šis principas naudojamas perduodant elektros energiją per atstumą.

Srovė, tekanti per laidą, generuoja šilumą ir ją šildo. Laidininke išsiskiriantis šilumos kiekis Q nustatomas pagal formulę Q = Az2Rt.

Ši priklausomybė vadinama Džaulio-Lenco dėsniu.

Taip pat žiūrėkite: Pagrindiniai elektrotechnikos dėsniai

Remiantis Ohmo ir Joule-Lenz dėsniais, galite analizuoti pavojingą reiškinį, kuris dažnai atsiranda, kai laidai yra tiesiogiai sujungti vienas su kitu, tiekdami elektros srovę į apkrovą (elektrinį imtuvą). Šis reiškinys vadinamas trumpas sujungimas, nes srovė pradeda tekėti trumpesniu keliu, aplenkdama apkrovą. Šis režimas yra avarinis.

Paveikslėlyje parodyta EL kaitrinės lempos prijungimo prie elektros tinklo schema. Jei lempos R varža yra 500 omų, o tinklo įtampa U = 220 V, srovė lempos grandinėje bus A = 220/500 = 0,44 A.

Diagrama, paaiškinanti trumpojo jungimo atsiradimą

Apsvarstykite atvejį, kai laidai prie kaitinamosios lempos yra prijungti per labai mažą varžą (Rst - 0,01 Ohm), pavyzdžiui, storą metalinį strypą. Šiuo atveju grandinės srovė, artėjanti prie taško A, išsišakos dviem kryptimis: didžioji jos dalis eis mažos varžos keliu – palei metalinį strypą, o nedidelė srovės Azln dalis – didelės varžos keliu – į kaitinamoji lempa.

Nustatykite srovę, tekančią per metalinį strypą: I = 220 / 0,01 = 22 000 A.

Įvykus trumpajam jungimui (trumpajam jungimui) tinklo įtampa bus mažesnė nei 220 V, nes didelė srovė grandinėje sukels didelius įtampos nuostolius, o per metalinį strypą tekanti srovė bus kiek mažesnė, tačiau tačiau jis viršys anksčiau sunaudotą kaitrinę lempą.

Kaip žinote, pagal Joule-Lenz dėsnį srovė, einanti per laidus, išskiria šilumą, o laidai įkaista. Mūsų pavyzdyje laidų skerspjūvio plotas yra skirtas mažai 0,44 A srovei.

Sujungus laidus trumpesniu būdu, apeinant apkrovą, grandine tekės labai didelė srovė - 22000 A. Dėl tokios srovės išsiskirs didelis šilumos kiekis, o tai sukels apanglėjimą ir užsidegimą. izoliacija, lydymosi vielos medžiaga, elektros skaitiklių pažeidimai, tirpimas per jungiklių kontaktą, peilių pertraukiklį ir kt.

Gali būti pažeistas elektros energijos šaltinis, tiekiantis tokią grandinę. Perkaitę laidai gali sukelti gaisrą. Dėl to montuojant ir eksploatuojant elektros įrenginius, siekiant išvengti nepataisomų trumpojo jungimo pasekmių, reikia laikytis šių sąlygų: laidų izoliacija turi atitikti tinklo įtampą ir eksploatavimo sąlygas.

Laidų skerspjūvio plotas turi būti toks, kad jų kaitinimas esant normaliai apkrovai nepasiektų pavojingos vertės. Sujungimo taškai ir laidų atšakos turi būti kokybiškos ir gerai izoliuotos. Vidiniai laidai turi būti klojami taip, kad būtų apsaugoti nuo mechaninių ir cheminių pažeidimų bei drėgmės.

Kad trumpojo jungimo metu elektros grandinėje nepadidėtų staigus ir pavojingas srovės stiprumas, ji apsaugota saugikliais arba grandinės pertraukikliais.

Reikšmingas nuolatinės srovės trūkumas yra tai, kad jos įtampą sunku padidinti. Dėl to sunku perduoti nuolatinę elektros energiją dideliais atstumais.

Taip pat žiūrėkite: Kas yra kintamoji srovė ir kuo ji skiriasi nuo nuolatinės srovės