Līdzstrāva — vispārīgi jēdzieni, definīcija, mērvienība, apzīmējums, parametri

DC — elektriskā strāva, kas nemainās laikā un virzienā. Per pašreizējais virziens uzņemties pozitīvi lādētu daļiņu kustības virzienu. Gadījumā, ja strāvu veido negatīvi lādētu daļiņu kustība, tiek uzskatīts, ka tās virziens ir pretējs daļiņu kustības virzienam.

Stingri sakot, "tiešā elektriskā strāva" ir jāsaprot kā "pastāvīga elektriskā strāva", saskaņā ar matemātisko jēdzienu "pastāvīga vērtība". Bet elektrotehnikā šis termins ir ieviests nozīmē "elektriskā strāva nemainīga virzienā un gandrīz nemainīga lieluma".

Ar "praktiski nemainīga lieluma elektriskā strāva" tiek saprasta strāva, kuras izmaiņas laika gaitā ir tik nenozīmīgas, ka, ņemot vērā parādības elektriskajā ķēdē, caur kuru iet šāda elektriskā strāva, šīs izmaiņas var pilnībā ignorēt un tāpēc , nav iespējams ignorēt ne ķēdes induktivitāti, ne kapacitāti.

Visbiežāk līdzstrāvas avoti — galvaniskie elementi, akumulatori, Līdzstrāvas ģeneratori un taisngrieži.

Elektrotehnikā līdzstrāvas iegūšanai izmanto kontakta parādības, ķīmiskos procesus (primārie elementi un baterijas), elektromagnētisko vadību (elektrisko mašīnu ģeneratorus). Plaši tiek izmantota arī maiņstrāvas vai sprieguma taisnošana.

No visiem avotiem e. utt. c) ķīmiskie un termoelektriskie avoti, kā arī tā sauktās vienpolārās mašīnas ir ideāli līdzstrāvas avoti. Pārējās ierīces dod pulsējošu strāvu, kas ar speciālu ierīču palīdzību tiek nogludināta lielākā vai mazākā mērā, tikai tuvojoties ideālajai līdzstrāvai.

Lai kvantitatīvi noteiktu strāvu elektriskajā ķēdē, tiek izmantota strāvas stipruma koncepcija.

Strāvas stiprums ir elektroenerģijas daudzums Q, kas plūst caur stieples šķērsgriezumu laika vienībā.

Ja laikā I elektrības daudzums Q ir pārvietojies pa stieples šķērsgriezumu, tad strāvas stiprums I = Q /T

Strāvas mērvienība ir ampērs (A).

Strāvas blīvums Šī ir strāvas attiecība I pret vadītāja šķērsgriezuma laukumu F — I / F. (12)

Strāvas blīvuma mērvienība ir ampēri uz kvadrātmilimetru (A / mm)2).

Slēgtā elektriskā ķēdē līdzstrāva rodas elektroenerģijas avota iedarbībā, kas rada un uztur potenciālu starpību starp saviem spailēm, mērot voltos (V).

Sakarību starp potenciālu starpību (spriegumu) elektriskās ķēdes spailēm, pretestību un strāvu ķēdē izsaka Oma likums... Saskaņā ar šo likumu homogēnas ķēdes posmam strāvas stiprums. ir tieši proporcionāls pielietotā sprieguma vērtībai un apgriezti proporcionāls pretestībai I = U /R,

kur es — strāvas stiprums. A, U — spriegums ķēdes spailēs B, R — pretestība, omi

Šis ir vissvarīgākais elektrotehnikas likums. Sīkāku informāciju skatiet šeit: Oma likums ķēdes posmam

Darbu, ko veic elektriskā strāva laika vienībā (sekundē), sauc par jaudu un apzīmē ar burtu P. Šī vērtība raksturo strāvas veiktā darba intensitāti.

Jauda P = W / t = UI

Barošanas bloks - vati (W).

Elektriskās strāvas stipruma izteiksmi var pārveidot, pamatojoties uz Oma likumu, aizstājot sprieguma U produktu IR. Rezultātā mēs iegūstam trīs elektriskās strāvas stipruma izteiksmes P = UI = I2R = U2/ R

Liela praktiska nozīme ir tam, ka vienādu elektriskās strāvas jaudu var iegūt pie zema sprieguma un liela strāvas stipruma, vai arī pie augsta sprieguma un zema strāvas stipruma. Šo principu izmanto elektriskās enerģijas pārvadei attālumos.

Caur vadu plūstošā strāva rada siltumu un uzsilda to. Vadītājā izdalītā siltuma daudzumu Q nosaka pēc formulas Q = Az2Rt.

Šo atkarību sauc par Džoula-Lenca likumu.

Skatīt arī: Elektrotehnikas pamatlikumi

Pamatojoties uz Oma un Džoula-Lenca likumiem, jūs varat analizēt bīstamu parādību, kas bieži rodas, kad vadi ir tieši savienoti viens ar otru, piegādājot slodzei elektrisko strāvu (elektriskais uztvērējs). Šo fenomenu sauc īssavienojums, jo strāva sāk plūst īsākā veidā, apejot slodzi. Šis režīms ir avārijas režīms.

Attēlā parādīta shēma EL kvēlspuldzes pievienošanai elektrotīklam. Ja lampas R pretestība ir 500 omi un tīkla spriegums ir U = 220 V, strāva lampas ķēdē būs A = 220/500 = 0,44 A.

Diagramma, kas izskaidro īssavienojuma rašanos

Apsveriet gadījumu, kad kvēlspuldzes vadi ir savienoti ar ļoti zemu pretestību (Rst — 0,01 Ohm), piemēram, ar biezu metāla stieni. Šajā gadījumā ķēdes strāva, kas tuvojas punktam A, sazarosies divos virzienos: lielākā daļa no tās ies pa zemas pretestības ceļu — pa metāla stieni, un neliela daļa strāvas Azln — pa augstas pretestības ceļu — uz kvēlspuldze.

Nosakiet strāvu, kas plūst caur metāla stieni: I = 220 / 0,01 = 22 000 A.

Īssavienojuma (īssavienojuma) gadījumā tīkla spriegums būs mazāks par 220 V, jo liela strāva ķēdē radīs lielus sprieguma zudumus, un strāva, kas plūst caur metāla stieni, būs nedaudz mazāka, bet tomēr tas pārsniegs iepriekš patērēto kvēlspuldzi.

Kā zināms, saskaņā ar Džoula-Lenca likumu strāva, kas iet caur vadiem, izdala siltumu, un vadi uzsilst. Mūsu piemērā vadu šķērsgriezuma laukums ir paredzēts nelielai strāvai 0,44 A.

Savienojot vadus īsākā veidā, apejot slodzi, caur ķēdi plūdīs ļoti liela strāva - 22000 A. Šāda strāva novedīs pie liela siltuma daudzuma izdalīšanās, kas novedīs pie pārogļošanās un aizdegšanās. izolācija, stiepļu materiāla kušana, elektrisko skaitītāju bojājumi, kušana caur slēdžu kontaktu, nažu lauzējs utt.

Var tikt bojāts elektroenerģijas avots, kas piegādā šādu ķēdi. Vadu pārkaršana var izraisīt ugunsgrēku. Rezultātā elektroietaišu uzstādīšanas un ekspluatācijas laikā, lai novērstu īssavienojuma nelabojamās sekas, jāievēro šādi nosacījumi: vadu izolācijai jāatbilst tīkla spriegumam un ekspluatācijas apstākļiem.

Vadu šķērsgriezuma laukumam jābūt tādam, lai to sildīšana normālā slodzē nesasniegtu bīstamu vērtību. Savienojuma vietām un vadu atzariem jābūt kvalitatīviem un labi izolētiem. Iekšējie vadi jāiegulda tā, lai tie būtu pasargāti no mehāniskiem un ķīmiskiem bojājumiem un mitruma.

Lai izvairītos no pēkšņa, bīstama strāvas palielināšanās elektriskā ķēdē īssavienojuma laikā, to aizsargā drošinātāji vai automātiskie slēdži.

Būtisks līdzstrāvas trūkums ir tas, ka tās spriegumu ir grūti palielināt. Tas apgrūtina pastāvīgas elektriskās enerģijas pārvadi lielos attālumos.

Skatīt arī: Kas ir maiņstrāva un kā tā atšķiras no līdzstrāvas