Реферат параметры потребителей и источников электроэнергии

Обновлено: 08.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Электрическая цепь содержит, как правило, несколько потребителей электрической энергии, но многие из них, такие как провода, выключатели и устройства защиты, потребляют ничтожно малое количество энергии по сравнению с главным потребителем, выполняющим некоторую работу. Именно главный потребитель — нагрузка — определяет режим работы электрической цепи.

Одним из основных параметров нагрузки электрической цепи является её электрическое сопротивление. Проводники одинакового размера, изготовленные из разных металлов, при подключении к одному и тому же источнику тока будут по-разному сопротивляться движению зарядов, и в них будет устанавливаться ток разной силы.

Электрическое сопротивление — это противодействие всей электрической цепи или отдельных её участков прохождению электрического тока. Сопротивление измеряется в омах (Ом) - по имени немецкого учёного Георга Ома. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, на принципиальных схемах изображается в виде прямоугольника и обозначается латинской буквой R.

При последовательном соединении проводников с разным сопротивлением общее электрическое сопротивление равно сумме их электрических сопротивлений: Rпосл.=R1+R2+R3

В быту и на производстве все потребители электроэнергии (лампы накаливания, утюги, электрочайники, электромоторы и др.) подключаются к сети параллельно. В связи с этим надо запомнить, что при параллельном включении общее сопротивление всех потребителей уменьшается, а сила тока источника увеличивается. При этом возрастает опасность перегрузки сети, что может привести к пожару.

Величина, обратная сопротивлению проводника (1/R), называется проводимостью. При параллельном соединении проводников общая проводимость равна сумме их проводимостей: 1/Rпар. = 1/R1 + 1/R2+1/R3.

Следующими важными параметрами электропотребителей являются напряжение и мощность. Напряжение — это работа, которую совершает источник электрического тока по перемещению единицы электрического заряда через нагрузку с сопротивлением R. Обозначается оно латинской буквой V и измеряется в вольтах (В) — в честь итальянского физика Алессандро Вольты. V=IR

Мощностью (Р) называется работа по перемещению через нагрузку определённого электрического заряда, которую совершает источник тока в единицу времени. Мощность измеряется в ваттах (Вт) — по имени английского изобретателя Джеймса Уатта. P=I*U; P=U/R; P=I*R

Все перечисленные параметры — сопротивление, проводимость, напряжение и мощность — нужны, чтобы знать, как сделать пользование электроэнергией грамотным и безопасным для нашей жизни и здоровья.

Как известно, проводник в электрической цепи способен нагреваться. При нагревании проводник из любого металла начинает постепенно окисляться, его сопротивление увеличивается, что в конце концов приводит к плавлению проводника и его разрушению. Поэтому для любой нагрузки, для провода или любого другого элемента электрической цепи существует максимально допустимая мощность, при которой проводник может длительно работать без каких-либо осложнений.

Превышение максимально допустимой мощности любого элемента электрической цепи приводит с течением времени к его разрушению.

Основными параметрами нагрузки, которые обычно наносятся на корпус изделия, являются рабочее напряжение, потребляемая мощность или сила тока. Зная их, можно определить соответствие электроприбора параметрам остальных элементов электрической цепи.

Параметром проводов и вспомогательных элементов (выключателей, розеток, вилок, ламповых патронов) является максимально допустимая мощность, которая отражена непосредственно на корпусе этих элементов или — в виде максимального напряжения и силы тока — на корпусе розеток. В техническом паспорте на провод приводится величина его площади сечения и допустимая сила тока.

При значительных превышениях допустимых параметров элемент электрической цепи немедленно выходит из строя. Систематическое, даже самое небольшое, превышение предельных параметров в процессе эксплуатации приводит к преждевременной поломке электротехнического устройства. Так, включение лампы накаливания, предназначенной для работы с напряжением 127 В, в электрическую сеть с напряжением 220 В разрушает нить накала лампы в течение десятых долей секунды, а включение погруженного водонагревателя (кипятильника) в воздухе, при отсутствии воды, выводит из строя нагревательный элемент за несколько минут. В то же время эксплуатация лампового патрона с максимально допустимой мощностью рассеивания 60 Вт с лампой накаливания мощностью 100 В может длиться несколько лет, прежде чем корпус патрона разрушится от чрезмерного нагрева.

Как мы уже знаем, электрическая энергия вырабатывается её источником под действием каких-либо внешних сил (в электромеханическом генераторе такой внешней силой является механическая сила, которая вращает его турбину). При этом в результате действия внешней силы каждый единичный электрический заряд при движении внутри источника приобретает некоторое количество энергии. Величина энергии, получаемой от внешних сил единичным электрическим зарядом внутри источника, называется электродвижущей силой источника (ЭДС). Как и напряжение, ЭДС источника измеряется в вольтах.

Рабочее напряжение и мощность генераторов обычно указываются на их корпусе. Для гальванических элементов на корпусе обозначается только начальная ЭДС. Если напряжение или ток, необходимые для питания нагрузки, превышают соответствующие величины одного гальванического элемента, то из них собирают батарею. Элементы, соединённые в батарею, как правило, однотипные и имеют одинаковые ЭДС и внутреннее сопротивление.

Опасным в электротехнике является короткое замыкание. Если соединить электроды источника тока проводом, получим то, что называется режимом короткого замыкания. Сила тока в режиме короткого замыкания источника становится непомерно большой, что приводит к выделению большого количества тепла внутри электромеханического генератора и разрушению в нём обмоток. (В гальванических источниках тока это ведёт к разрушению электродов.) Сила тока бывает настолько велика, что провод, замыкающий электроды источника, раскаляется докрасна и даже плавится.

Ток короткого замыкания опасен как для источника электрической энергии, так и для нагрузки и может привести к возгоранию проводов электрической цепи и пожару.

Для предохранения от короткого замыкания между источником и нагрузкой в разрыв проводов устанавливают защитные устройства в виде плавких предохранителей и автоматов защиты. Эти устройства предохраняют от повреждения станки, двигатели, генераторы, линии электропередачи, бытовые электроприборы и т. д. При отклонениях в работе электрической цепи они отключают потребители электроэнергии, предотвращая пожары, аварии, травматизм.

Примером защитного устройства электрической цепи служат плавкие предохранители, устанавливаемые для защиты квартирной электропроводки и электробытовых приборов (телевизоров, радиоприёмников и др.). Предохранитель представляет собой тонкую проволоку из легкоплавкого металла, вставленную в стеклянную или керамическую трубку. При неисправностях в электрической цепи, связанных с увеличением тока выше допустимого (при перегрузке или коротком замыкании), проволока нагревается и расплавляется. При этом происходит размыкание электрической цепи.

Параметром предохранителя является максимально допустимая мощность, которая в этом случае задается в виде допустимой силы рабочего тока. Величина этого тока указана на корпусе или контактах предохранителя. Перегоревшую плавкую вставку предохранителя заменяют на аналогичную с той же самой величиной допустимого тока.

Нагрузка электрической цепи будет исправно выполнять положенную работу только в том случае, если её электрические параметры соответствуют параметрам источника и другим элементам цепи. Это означает, что рабочее напряжение нагрузки должно соответствовать рабочему напряжению источника, а мощность, потребляемая нагрузкой, не должна превышать его допустимой мощности. Так, все электроприборы, рассчитанные на напряжение 220 В, в электрической сети с напряжением 127 В практически работать не смогут из-за недостатка энергии. Поэтому нить накала лампы будет едва светиться, излучающая поверхность электрокамина станет лишь слегка тёплой, а вода в электрочайнике не вскипит.

И наоборот, в электрической сети с напряжением 220 В все электроприборы, рассчитанные на 127 В, также работать не смогут, но уже по другой причине: они будут получать от источника слишком большую энергию. Нить накала лампы ярко вспыхнет и сразу расплавится, нагревательные элементы будут некоторое время работать, но затем их постигнет та же участь. Если потребляемая приборами мощность электрической энергии превысит допустимую мощность источника, то сработают предохранители, защищающие его от возникшей перегрузки, однако нагревательные приборы при этом работать не смогут.

Электрическое сопротивление - это противодействие всей электрической цепи или отдельных её участников прохождению электрического тока. Сопротивление измеряется в омах (Ом).

Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, на принципиальных схемах изображается в виде прямоугольника и обозначается латинской буквой R.

при последовательном соединении проводников с разным сопротивлением общее электрическое сопротивление равно сумме их электрических сопротивлений:

В бытy и на производстве все потребители электроэнергии (лампы накаливания, утюги, электрочайники, электромоторы и др.) подключаются к

сети параллельно. В связи с этим надо запомнить, что при параллельном включении общее сопротивление всех потребителей уменьшается, а сила тока источника увеличивается. При этом возрастает опасность перегрузки сети, что может привести к пожару.

Напряжение - это работа, которую совершает источник электрического тока по перемещению единицы электрического заряда через нагрузку с сопротивлением R. Обозначается оно латинской буквой U и измеряется в вольтах (В) - в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

Мощностью (Р) называется работа по перемещению через нагрузку определённого электрического заряда, которую совершает источник тока в единицу времени. Мощность измеряется в ваттах (Вт) по имени английского изобретателя Джеймса Уатта.

Как мы уже знаем, электрическая энергия вырабатывается её источником под действием каких-либо внешних сил. При этом в результате действия внешней силы каждый единичный электрический заряд при движении внутри источника приобретает некоторое количество энергии.

Величина энергии, получаемой от внешних сил единичным электрическим зарядом внутри источника, называется электродвижущей силой источника (ЭДС). Как и напряжение, ЭДС источника измеряется в вольтах.

Опасным в электротехнике является короткое замыкание. Если соединить электроды источника тока проводом, получим то, что называется режимом короткого замыкания. Сила тока в режиме короткого замыкания источника становится непомерно большой, что приводит к вьделению большого количества тепла внутри электромеханического генератора и разрушению в нём обмоток. Сила тока бывает настолько велика, что провод, замыкающий электроды источника, раскаляется докрасна и даже плавится.

Для предохранения от короткого замыкания между источником и нагрузкой в разрыв проводов устанавливают защитные устройства в виде плавких предохранителей и автоматов защиты. Эти устройства предохраняют от повреждения станки, двигатели, генераторы, линии электропередачи, бытовые электроприборы и т.д. При отклонениях в работе электрической цепи они отключают потребители электроэнергии, предотвращая пожары, аварии, травматизм.

Примером защитного устройства электрической цепи служат плавкие предохранители, устанавливаемые для защиты квартирной электропроводки и электробытовых приборов (телевизоров, радиоприёмников и др.). Предохранитель представляет собой тонкую проволоку из легкоплавкого металла, вставленную в стеклянную или керамическую трубry . При неисправностях в электрической цепи, связанных с увеличением тока выше допустимого, проволока нагревается и расплавляется. При этом происходит размыкание электрической цепи.

Параметром предохранителя является максимально допустимая мощность, которая в этом случае задается в виде допустимой силы рабочего тока. Нагрузка электрической цепи будет исправно выполнять положенную работy только в том случае, если её электрические параметры соответствуют параметрам источника и другим элементам цепи. Это означает, что рабочее напряжение нагрузки должно соответствовать рабочему напряжению источника, а мощность, потребляемая нагрузкой, не должна превышать его допyстимой мощности .

Видео YouTube

Так, все электроприборы, рассчитанные на напряжение 220 В, в электрической сети с напряжением 127 В практически работать не смогут из-за недостатка энергии. Поэтому нить накала лампы будет едва светиться, излучающая поверхность электрокамина станет лишь слегка тёплой, а вода в электрочайнике не вскипит. И наоборот, в электрической сети с напряжением 220 В все электроприборы, рассчитанные на 127 В, также работать не смогут, но уже по другой причине: они будут получать от источника слишком большyю энергию. Нить накала лампы ярко вспыхнет и сразу расплавится, нагревательные элементы будут некоторое время работать, но затем их постигнет та же участь.

Если потребляемая приборами мощность электрической энергии превысит допустимую мощность источника, то сработают предохранители, защищающие его от возникшей перегрузки, однако нагревательные приборы при этом работать не смогут.

Одним из основных параметров нагрузки электрической цепи является её электрическое сопротивление. Следующими важными параметрами электропотребителей являются напряжение и мощность.

Сопротивление измеряется в омах (Ом) - по имени немецкого учёного Георга Ома.

Напряжение(U) измеряется в вольтах (В) — в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

Мощность (Р) - измеряется в ваттах (Вт) — по имени английского изобретателя Джеймса Уатта.

Проводимостью называется величина, обратная сопротивлению проводника (1/К).

В быту и на производстве все потребители электроэнергии (лампы накаливания, утюги, электрочайники, электромоторы и др.) подключаются к сети параллельно. При этом возрастает опасность перегрузки сети, что может привести к пожару.

Известно, что электрический ток может быть не только полезен для человека, но и представлять для него серьёзную опасность. Тело человека способно проводить электрический ток. И если оно оказывается под напряжением, то фактически становится элементом электрической цепи.

Проверь себя

1. Что называют электрической цепью?

2. Какие электропотребители есть у вас дома?

3. Перечислите основные элементы электрической цепи и функции, которые они выполняют при прохождении тока.

4. Что такое сопротивление проводника и в каких единицах оно измеряется?

5. Что такое мощность и в каких единицах она измеряется?

6. Какими физическими явлениями сопровождается прохождение электрического тока по проводнику?

5.4. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ.

К электрическим проводам относят изделия, состоящие из одной или нескольких скрученных проволок, имеющих поверхностную изоляцию или выполненные без нее (рис.5.5). Провода предназначены для передачи электрической энергии, сигналов связи, электропроводящих соединений в различных устройствах и выполнения обмоток электрических машин.

Рис. 5.5. Электрические провода

Материалом токопроводящей жилы провода может служить медь, алюминий, сталь и сплавы различных металлов. Маркировка проводов происходит по площади поперечного сечения токопроводящей жилы с добавлением условного обозначения материала токопроводящей жилы и примененной изоляции, которая может быть выполнена из различных полимеров, бумаги, тканых материалов, лаковых покрытий, а также различных сочетаний всех этих материалов. Исключением являются обмоточные провода электрических машин, которые маркируются по диаметру проволоки.

Провод может быть одножильным или многожильным, т.е. таким в котором несколько отдельно изолированных проводов объединены в одну общую конструкцию. Каждая жила в свою очередь может быть изготовлена из одной проволоки или нескольких сплетенных в единый жгут проволок. Многопроволочные жилы, в отличие от однопроволочных, более гибкие и имеют меньшее электрическое сопротивление.

Классификация проводов по назначению.

По своему техническому назначению все выпускаемые промышленностью провода делятся на силовые или установочные, монтажные, обмоточные, неизолированные, провода зажигания и другие. Всего ГОСТами определено более 30 тысяч проводов различных по своему назначению, сечению жил и конструкции.

Установочные или силовые провода рассчитаны для передачи электрической энергии с напряжением не более 3 кВ в силовых электросетях внутри помещений или на открытом воздухе. Этот тип проводов всегда изолирован и может иметь от одной до тридцати двух токоведущих жил в одном проводе. Сечение одной токоведущей жилы может находиться в пределах от 0,5 мм2 до 120 мм2.

Монтажные провода используются для электрических соединений при монтаже различных видов аппаратуры. Токопроводящие жилы этих проводов изготавливаются из меди и медных сплавов и могут иметь дополнительное поверхностное покрытие из сплавов олова, серебра или никеля. Поперечное сечение этих жил бывает не только круглое, но также квадратное или прямоугольное. В качестве изолирующего материала используются различные полимеры или тканые материалы, пропитанные специальными лаками.

Обмоточные провода применяют для выполнения обмоток электрических машин, трансформаторов малой мощности, электромагнитов и т.п. Токоведущие жилы таких проводов изготавливают из алюминия, меди и различных специальных сплавов. В качестве изоляции может использоваться покрытие из специальных синтетических лаков, а также различных волокон, пленки или бумаги, пропитанных такими лаками. Поперечное сечение обмоточных проводов может быть круглым, квадратным или плоским. При этом для квадратных и плоских проводов определяется условный диаметр, который может находиться в пределах от 0,012 мм до 80 мм.

Неизолированные провода чаще всего используются при строительстве и эксплуатации воздушных ЛЭП. Для их изготовления используют медь, алюминий, сталь и бронзу. По своей конструкции неизолированные провода могут быть однородными или комбинированными, когда вокруг стального несущего сердечника навивается несколько жил из мягкого алюминиевого или медного провода.

ВИДЫ СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДОВ.

Электрическая энергия прочно вошла в нашу жизнь. Без нее немыслимо бытие человека, исчезнет электричество – рухнет цивилизация. Заводы, транспорт, информационная сеть, словом, все держится на ней родимой. И одним из самых важных моментов всей электрической науки является знание, как надежно и правильно соединять провода. Несведущему человеку покажется - ну какая ерунда, скрутил там как-нибудь и готово. А нет! Все способы соединений проводов имеют как свои преимущества, так и недостатки. Самое главное - чтобы был надежным контакт в местах соединений. Если он окажется плохим, то место соединения будет нагреваться и со временем отгорит, но это еще полбеды. Оно ведь даже может стать причиной пожара! Так что к правильному соединению проводов надо отнестись со всей серьезностью и ответственностью.

Итак, какие же основные

способы соединений проводов:

· сваркой и др. (рис.5.6.)

Соединения проводов и виды подключения могут применяться самые разные. Главное, чтобы они обеспечивали должный уровень контакта и долговечность.

Поэтому при выборе типа соединения проводов важно учитывать не только удобство монтажа, но и условия, в которых предстоит работать соединению. И тогда ваши контакты не доставят вам никаких проблем и через десятки лет.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Тест "Параметры потребителей и источников электроэнергии" 8 класс

Альтернативные источники электроэнергии, применяемые для энергообеспечения г. Москвы. Солнечные батареи.

Название: Альтернативные источники электроэнергии, применяемые для энергообеспечения г. Москвы. Солнечные батареи. Автор: Стрельникова Людмила Вячеславовна16 лет10 классГБОУ СОШ №997 Руковод.

Презентация на тему: "Источники электроэнергии" для учащихся 8 классов

Данная презентация предназначена для ознакомления учащихся с источниками электрической энергии, являющейся основным видом в сегодняшней жизни. Эти знания помогут не только в дальнейшем освоении электр.

Параметры в задачах ЕГЭ. Функционально-графический подход к решению задач с параметром.

Внеклассная работа. Подготовка к экзамену. Проведена в форме "Математических чтений" (идея кадетского корпуса). Занятие проводится в форме обмена знаниями между учащимися. Кадеты заранее получают тему.

Альтернативные источники электроэнергии

Актуальность:В свете надвигающейся стремительными темпами нехватки энергоресурсов и загрязнения экологии я посчитал крайне актуальным рассмотреть возможность перевода объектов на альтернативные источн.

Читайте также: