Электричество и постоянный ток
Электронный учебник по физике
КГТУ-КХТИ. Кафедра физики. Старостина И.А., Кондратьева О.И., Бурдова Е.В.
Для перемещения по тексту электронного учебника можно использовать:
1- нажатие клавиш PgDn, PgUp,, для перемещения по страницам и строкам;
2- нажатие левой клавиши «мыши» по выделенному тексту для перехода в требуемый раздел;
3- нажатие левой клавиши «мыши» по выделенному значку @ для перехода в оглавление.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И ПОСТОЯННЫЙ ТОК 3
Электронный учебник по физике 3
КГТУ-КХТИ. Кафедра физики. Старостина И.А., Кондратьева О.И., Бурдова Е.В. 3
Для перемещения по тексту электронного учебника можно использовать: 3
1- нажатие клавиш PgDn, PgUp,, для перемещения по страницам и строкам; 3
2- нажатие левой клавиши «мыши» по выделенному тексту для перехода в требуемый раздел; 3
3- нажатие левой клавиши «мыши» по выделенному значку @ для перехода в оглавление. 3
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И ПОСТОЯННЫЙ ТОК 3
1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. 3
2. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 22
3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОКИ В МЕТАЛЛАХ, ВАКУУМЕ И ПОЛУПРОВОДНИКАХ 27
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И ПОСТОЯННЫЙ ТОК
Электричество – это понятие, которое охватывает всю совокупность явлений, в которых проявляется существование, движение и взаимодействие электрических зарядов. Науку, изучающую эти явления, называют наукой об электричестве.
1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА.
Электростатика изучает взаимодействия и свойства неподвижных электрических зарядов.
1.1. Электрические заряды. Закон сохранения электрического заряда.
Уже в VII веке до нашей эры древнегреческий ученый Ф.Милетский описал способность янтарной палочки, натертой шелком, притягивать легкие предметы. В конце XIV в. английский врач и физик У.Гильберт заинтересовался этим явлением и обнаружил аналогичные свойства у стекла, фарфора и многих других тел, предварительно натертых кожей, сукном и прочими мягкими материалами. Это явление Гильберт назвал электризацией. Электризация бывает положительной (которую приобретает стекло, натертое кожей) и отрицательной (которую приобретает кожа). Таким образом, при электризации тел трением, оба тела электризуются, т.е. приобретают заряды, равные по величине и противоположные по знаку.
Явление электризации тел долгое время не могло быть объяснено. Только в 1881 г. немецким физиком Г.Гельмгольцем была высказана гипотеза, объясняющая электрические явления существованием
В зависимости от концентрации свободных зарядов все тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.
К проводникам относятся вещества, в которых свободные электрические заряды перемещаются свободно по всему объему. Это металлы, электролиты и плазма. Проводники делятся на две группы. В проводниках первого рода
Диэлектрики — это вещества, в которых практически отсутствуют свободные заряды. Они не проводят электрический ток. К диэлектрикам относятся : стекло, янтарь, каучук, сера, пластмассы, эбонит, газы при комнатной температуре.
Полупроводники (германий, кремний, селен, графит и др.) по своим свойствам занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Их свойства в значительной мере зависят от внешних условий, главным образом, от температуры.
studfile.net
Пара книг для знакомства с физикой электричества и магнетизма
Наверное, каждый из нас когда-то испытывал (а кто-то и до сих пор испытывает) трудности с пониманием и применением законов физики в области электричества и магнетизма. И вот, вырастают дети и начинают испытывать те же самые трудности… Всё с начала. Как же им помочь?
Есть ли вообще такой учебник, где всё это объяснено понятно и правильно? Работая над учебным онлайн-курсом по электронике, я в течение нескольких лет раздобыл и просмотрел сотни книг, претендующих на эту роль. Есть среди них много «так себе» книг, немало хороших, а есть и прямо-таки замечательные. Хочу порекомендовать вам две из них, на мой взгляд, самых лучших.
Для первоначального знакомства в любом классе отлично подходит книга Федора Вейткова «Летопись электричества«. Скачать её можно бесплатно, например, здесь. Автор, сам опытный и заслуженный инженер-электрик знакомит читателя с электрическими и магнитными явлениями примерно в том же историческом порядке, в котором они даются в школьной программе. Но он делает это очень художественно, увлекательно, раскрывая перед читателем всю детективность и драматичность истории исследования электромагнетизма. Год издания книги (1946), конечно, наложил свою специфику в виде цитат из Ленина-Сталина и выражений вроде «под сапогом царизма», но этого там не так уж много, а заодно и дает повод для ведения с ребенком разговоров о политике и истории. Тем более что сам автор с большим уважением относится к творцам электротехники разных времен и народов, при этом раскрывая и многие заслуги отечественных ученых, о которых мало где написано.
После «Летописи» можно переходить к чуть более сложной, но, наверное, самой лучшей из популярных книг об электричестве. Её написал Георгий Бабат (1911-1960) — один из творцов советской электротехники, доктор технических наук, лауреат Сталинской премии, автор более сотни изобретений и многих научных идей. Помимо непосредственного развития отечественной электротехники, он, как человек,влюбленный в свое дело, проделал большую работу в плане её популяризации.
Книга «Электричество работает» издания 1964 года представляет собой сборник статей, излагающих в популярной форме важнейшие вопросы электротехники. Скачать ее можно бесплатно, например, здесь. Г.И. Бабат не просто как талантливый писатель рассказывает об электричестве и его применениях, а щедро делится своим практическим профессиональным опытом, со знанием дела объясняет многие неочевидные и таинственные вещи, старательно устраняет пробелы читателя в таких областях, без которых физику электричества не понять, но в учебниках они не затронуты: метрология, вариационное исчисление, механика колебательных систем и удара и т.п.
Важно и то, что читатель книги волей-неволей проникается образом мышления талантливого инженера, написавшего эту книгу. Этот автор также не устает приводить исторические примеры выдающихся достижений отечественных электротехников, что вдохновляет читателя на собственные идеи в этой области и рассеивает неконструктивный стереотип о том, что «все технологические новинки приходят из-за рубежа». В общем, крайне рекомендую именно эти книги как способ взглянуть на электричество глазами человека, который понимает и любит этот предмет — не только детям, но и самим родителям.
mntc.livejournal.com
Бессонов Л А Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Издание двенадцатое исправленное и дополненное
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Издание двенадцатое исправленное и дополненное (2016)
ПРЕДИСЛОВИЕ
Двенадцатое исправленное и дополненное издание учебника по курсу «Теоретические основы электротехники» Л. А. Бессонова образуют два тома. Первый том — «Электрические цепи», второй — «Электромагнитное поле». Курс ТОЭ является базовым курсом, на который опираются многие профилирующие дисциплины высших технических учебных заведений.
Учебник соответствует программе курса ТОЭ, утвержденной Министерством образования и науки Российской Федерации. В него включены самые последние разработки по теории цепей и по теории электромагнитного поля.
В учебник «Электрические цепи» кроме традиционных вопросов теории электрических цепей — свойств цепей, их топологии, методов расчета токов и напряжений при постоянных, синусоидальных, периодических несинусоидальных, многофазных, импульсных воздействиях, теории двухполюсников, четырехполюсников и многополюсников, резонансных явлений, частотных характеристик, цепей со взаимоиндукцией, теории графов, электрических фильтров k, т и RС-типа, линий с распределенными параметрами, различных методов расчета переходных процессов (классического, операторного, интеграла Дюамеля по мгновенным значениям величин и по огибающим, метода пространства состояний, метода обобщенных функций), частотных преобразований цепей, преобразований Фурье, цепей с переменными во времени параметрами, включены следующие новые вопросы: свойства нелинейных цепей постоянного и переменного тока и методы их расчета в установившихся и переходных процессах работы, вопросы устойчивости автоколебаний и периодических процессов под воздействием периодических вынуждающих сил, субгармонические колебания, фазовая плоскость, случайные процессы.
В книге рассмотрены также основы теории сигналов, аналоговый, цифровой и аналитический сигналы, преобразования Фурье цифровых сигналов, дискретная свертка, цифровые фильтры, обобщенные формулы для расчета переходных процессов в линиях с распределенными параметрами при произвольных сопротивлениях генератора и нагрузки и многократных отражениях, магнитные линии с распределенными параметрами, имитированные элементы электрических цепей и их применение, преобразование Гильберта, преобразование Брутона, основы устойчивости сложных типов движений, электромоделирование, переходные процессы в цепях с управляемыми источниками напряжения и тока с учетом их нелинейных и частотных свойств, в цепях с термисторами, в электромеханических системах, передаточные функции активных RC-фильтров и методика их расчета.
Кроме перечисленных выше в настоящем, двенадцатом издании рассмотрены следующие новые вопросы, отсутствовавшие во всех предыдущих изданиях учебника: работа часто встречающихся на практике мостовых выпрямительных схем с элементами RL и RC в цепи выпрямленного тока, анализ работы магнитотранзисторного генератора прямоугольного напряжения в виде меандра, теория линейного активного автономного четырехполюсника применена к расчету нелинейных цепей с двумя нелинейными элементами в двух удаленных друг от друга ветвях схемы; объяснено, почему в нелинейных электрических цепях переменного тока возможно возникновение большого числа различных типов движений; для цепи с двумя разнохарактерными нелинейностями выведены формулы для определения условий перехода от предыдущих типов движений к последующим. Рассмотрены физические причины, условия возникновения и каналы действия внутренней нелинейной, неявно выраженной обратной связи, приводящей к автомодуляции и хаосу (к странным аттракторам) в нелинейных электрических цепях переменного тока.
www.elec.ru
Электрические цепи и их элементы
СЛАЙД 1 Урок по теме: «Электрические цепи и их элементы «.
Вид урока — комбинированный.
Цели: СЛАЙД 2
- изучить условные обозначения электрической цепи;
- научить составлять и читать условные обозначения электрической цепи;
- познакомить с правилами электробезопасности;
- выучить правила оказания первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током;
- познакомить с профессиями, которые связанны с электричеством.
План урока.
- Сообщение темы урока.
- Изучение нового материала.
- Знакомство с правилами электробезопасности.
- Физ.минутка.
- Оказание первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током.
- Знакомство с профессиями, которые связанны с электричеством (сообщение детей).
- Д/з.
- Итоги урока.
Ход урока
1. Сообщение темы урока.
У нас сегодня необычный урок, мы будем говорить об электрическом токе, каким путем он доходит к нам домой? Познакомимся с условным графическим изображением электрических цепей, выучим правила электробезопасности, узнаем, как оказывать первую помощь при поражении электрическим током. Узнаем новые профессии, связанные с электрическим током.
2. Изучение нового материала.
Актуализация знаний.
СЛАЙД 3 Где вырабатывается электрический ток?
В жилые помещения, школы и другие здания вводится ток напряжением 127 или 220 вольт.
Вдоль улиц городов, деревень и поселков проходит воздушные линии электропередачи. От них идут провода к каждому зданию. В больших современных городах электропередача осуществляется с помощью подземных кабельных линий.
Для распределения электроэнергии по квартирам на лестничных площадках устанавливают этажные щитки, от которых провода идут к квартирным щиткам, находящимся в непосредственной близости от квартиры. На квартирных щитках монтируют два предохранителя, электросчетчик и выключатель ( или рубильник). С помощью рубильника можно разомкнуть электрическую цепь и прекратить доступ электроэнергии в квартиру.
Прежде чем попасть в квартиру, электрический ток проходит через два предохранителя и (СЛАЙД 4) электросчетчик.
От счетчика делается ответвления проводов в комнаты и помещения. Так устроена внутренняя электропроводка жилого дома, школы.
СЛАЙД 5 СЛАЙД 6 Как же показать путь тока на бумаги от источника до потребителя?
А для этого придумали любой путь тока изображать условно в схемах, чтобы читать электрические схемы нужно знать условные обозначения
Познакомьтесь с ними и запишите в тетрадь. (СЛАЙД 6) Эти обозначения нужно хорошо знать, чтобы составлять электрические схемы. Электрические схемы – это чертежи, на которых изображены способы соединения элементов электрической цепи.
Давайте попробуем прочитать некоторые схемы. (СЛАЙД 7)
Вам розданы фото-картинки самостоятельно по ним составьте условную схему электрической цепи, на оценку.
3. Знакомство с правилами электробезопасности.
(Приложение, презентация)
4. Физ.минутка.
5. Оказание первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током
(СЛАЙД 8) Тело человека является проводником.
Проходя по нему, электрический ток может вызвать повреждение жизненно
важных органов, а иногда и смерть человека.
Основные причины электротравматизма:
- Неисправность приборов.
- Замыкание проводов.
- Нарушение техники безопасности
при обращении с приборами, и проводами.
При оказании первой помощи дорога каждая секунда. Чем больше времени человек находится под действием тока, тем меньше шансов спасти ему жизнь. Почти всегда сам человек не может освободиться от проводов или деталей, прикосновение к которым стало причиной его поражения. Это происходит потому, что электрический ток, протекая по телу человека, вызывает судорожное сокращение мышц. Сам человек не может освободиться от проводов еще и потому, что электрический ток быстро поражает центральную нервную систему и человек теряет сознание.
При всех несчастных случаях, прежде всего, необходимо (СЛАЙД 9) освободить человека от дальнейшего воздействия на него электрического тока.
При низком напряжении можно воспользоваться сухой палкой, доской, веревкой, одеждой или другими сухими изоляторами. Нельзя пользоваться металлическими или мокрыми предметами. Необходимо помнить, что пострадавший, находящийся в контакте с токонесущими проводами или деталями, сам является проводником электрического тока. Поэтому необходимо принять меры предосторожности. Оттягивать пострадавшего от проводов надо за концы одежды одной рукой. Ни в коем случае нельзя работать неизолированными руками: в противном случае вы тоже окажитесь в этой цепи и не сможете освободиться. Для изоляции себя от земли и от пострадавшего подающий помощь может надеть резиновую обувь, встать на сухую доску, на непроводящую ток подстилку или надеть резиновые перчатки. Можно предложить пострадавшему попробовать самому отделиться от земли: например, подпрыгнуть над полом.
Освободив пострадавшего от тока, необходимо: (СЛАЙД 10) немедленно положить его на спину, дать ему полный покой, расстегнуть пояс и стесняющую дыхание одежду; необходимо дать понюхать нашатырный спирт.
Если пострадавший не подает признаков жизни, следует применять приемы искусственного дыхания и массаж сердца.
В любом случае при поражении электрическим током надо вызвать врача или срочно доставить пострадавшего в лечебное учреждение.
(СЛАЙД 11)
6. Знакомство с профессиями, которые связанные с электричеством (сообщение детей).
СЛАЙД 12
ЭЛЕКТРИК
Краткое описание: . Электричество шло «бок обок» с человеком на протяжении столетий. Долгое время таинственные природные явления и взаимодействия тел давали пищу для размышлений философам-материалистам и учёным. А сегодня их «электрическая сила» встала на службу людям. Её эффективное, безопасное использование — заслуга квалифицированных специалистов-электриков. Именно они помогают проводить «волшебный свет» в наши дома, привнося в них комфорт и уют.
История профессии: Профессия электрика появилась на свет в конце позапрошлого столетия. Именно тогда, с появлением первых электростанций, возникла необходимость контроля дорогостоящего оборудования и сложных преобразований. Конечно, сначала ход этому новому роду деятельности был дан в Англии, США, и только спустя несколько лет заветные лампочки появились в царской России. Первые электрики моментально приобрели популярность… Тогда о принципах работы установок было известно очень мало, да и как пользоваться электричеством, никто не знал. Поэтому, устанавливая оборудование в дома аристократов, электрики выполняли и роль профессиональных консультантов. Сегодня круг обязанностей этих специалистов расширился, а задачи, требующие выполнения, усложнились.…
Социальная значимость профессии в обществе:. Можно сказать с уверенностью, что профессия электрика не утратила своей популярности за прошедшее столетие. Недаром в обществе сегодня бытует поговорка: «Если электрик спит, значит, все хорошо». От мастеров своего дела зависит безопасность, эффективность работы всех производств, частных компаний, офисов, жилых объектов.
Массовость и уникальность профессии: Тем не менее, некоторые изменения все же произошли. В первую очередь, они коснулись качественной составляющей работы электрика. Если раньше знания примитивных схем и устройств было вполне достаточно, то сегодня передовые технологии требуют постоянного совершенствования и «обновления» технической информации.
Риски профессии: В руках электриков находятся тысячи жизней, и груз ответственности не может не оказывать на них давления. А возникновение какой-либо аварийной ситуации на производстве — это «страшный сон» для любого специалиста. Тем не менее, обслуживание электрооборудования стало призванием для многих сотен молодых квалифицированных сотрудников.
Где получить профессию: Выбирая для себя профессию электрика, следует помнить, что в ВУЗе или техникуме, колледже или специализированном образовательном центре от вас потребуется отличное знание сложнейших наук. В Белгороде ПТУ №4, №5, Индустриальный колледж, БСХА, БелТУ
Он должен знать:
- основы электротехники, электроники и электроматериаловедения;
- состав и принцип работы судового электрооборудования, аппаратов и приборов, их назначение и устройство;
- системы управления электроприводов судовых вспомогательных механизмов;
- схему распределения электроэнергии по судну;
- типы, конструкцию, область применения, правила разделки и маркировки судовых кабелей,
- способы прокладки кабельных трасс;
- назначение и устройство электроизмерительных приборов и способы измерения физических величин;
- правила технической эксплуатации и обслуживания судового электрооборудования и систем управления;
- основные приемы слесарных-операций при электромонтажных работах, демонтаже и ремонте судового электрооборудования;
- правила безопасности труда на судах речного флота при эксплуатации электрооборудования, а также правила оказания первой помощи при поражениях электрическим током и травмах.
7. Итоги урока.
СЛАЙД 13
- Что такое электрическая схема?
- Какие правила электробезопасности вы запомнили?
- Как оказывать первую помощь пострадавшему при поражение электрическим током?
- Какие вы знаете профессии связанные с электричеством?
8. Д/з.
СЛАЙД 14
Попробуйте, составить схему электрической цепи вашей комнаты, используя условные обозначения.
§ 33.
Упражнение 13.
СЛАЙД 15
rosuchebnik.ru
Страницы >>> [6] [5] [4] [3] [2] [1] | ||
Файл | Краткое описание | Размер |
| 20 Mb | |
| 8.6 Mb | |
| 7.4 Mb | |
| 8.5 Mb | |
| 8.1 Mb | |
| 42.3 Mb | |
| 5.43 Mb | |
| 1.49 Mb | |
| 16 Mb | |
| 27.5 Mb | |
| 12.3 Mb | |
| 13.2 Mb | |
| 36.8 Mb | |
| 5.82 Mb | |
| 32.6 Mb | |
| 6.96 Mb | |
| 8.36 Mb | |
| 34.6 Mb | |
| 4.12 Mb | |
| 4.39 Mb | |
Страницы >>> [6] [5] [4] [3] [2] [1] |
www.retrolib.narod.ru