Реферат Електричне активний опір

3. Список використаної літератури ............................. 10

Характеристика заданої фізичної величини і

її застосування.

Активним, або резистивним, опором володієелемент ланцюга, в якому відбувається незворотний процес перетворенняелектричної енергії в теплову. Активний опір є параметромрезистивного елемента в ланцюзі змінного струму. Опір одного і того жприводу змінному струму (е.р.с. самоіндукції можна знехтувати) дещобільше, ніж постійному струму, тобто R a > R ст , щообумовлено явищем поверхневого ефекту. Умовно активний опір(Як і статичну) позначається літерами R , r , а на на електричних схемах заміщення резистивнийелемент зображується у вигляді витягнутого прямокутника.

Явище поверхневого ефекту фізично можнапояснити (за пропозицією В. Ф. Миткевича) наступним чином. Циліндричнийпровідник перетином S з змінним струмом i спрощено можна уявити собізібраним з n порожнистихциліндрів з однаковою площею поперечного перерізу S o . Припустимо, що струм кожного з циліндрів i = i / n створює навколосвого циліндра по одній магнітної лінії. В результаті зовнішній шар провідникабуде зчеплений з магнітною лінією тільки свого струму, а кожен наступний унапрямок до осі - зі своєю та іншими зовнішніми лініями. Найбільшим числомсилових ліній оточена серцевина провідника. Оскільки магнітне полезмінне, у порожнистих циліндрах будуть индуцироваться різні е.р.с. і вони будуть матирізні індуктивні опору: найбільше - внутрішній циліндр,найменше - зовнішній. Це призводить до того, що щільність змінного струму вперерізі дроту не постійна - в серцевині мінімальна і поступовозбільшується до зовнішніх верствам.

В результаті радіального витіснення змінногоструму з внутрішніх шарів проводу в зовнішні корисне перетин дроту даноготоку як би зменшується, а його опір збільшується. Відповіднозбільшуються і втрати енергії на нагрів дроти. При високих частотахзмінного струму електрони витісняються з провідника навіть назовні - провідвипромінює частину своєї енергії у вигляді оранжево-блакитного світіння. За цієюпричини потужні КЛ сучасних електропечей виконуються порожнистими кабелями, а ВЛ -сталеалюміневимі проводами; зовнішній провідний шар останніх робиться залюмінію, внутрішній - у вигляді сталевого троса для додання проводу механічноїміцності.

Оскільки потужність пропорційна квадратуструму, активний опір приймача електроенергії визначається потужністю Р і чинним змінним струмом I:

R = P / I ВІ,(1)

Явище поверхневого ефекту в провідникухарактеризується коефіцієнтом поверхневого ефекту:

k = R/R ст , (2)

значення якого знаходиться в прямій залежності віддіаметра d , питомої теплоємності v , абсолютної магнітної проникності m a матеріалу дроти і частоти змінногоструму f :

____

k = П† ( d в€љ vОј a f ).(3)

Активне опорі мідних і алюмінієвихпроводів невеликого діаметра (до 10 мм) при частоті змінного струму 50 Гцнезначно перевищує статистичне (для них k трохи більшеодиниці), але істотно більше його в сталевих проводах з великою магнітноюпроникністю m a .

До наступникам електроенергії мають практичнотільки активний опір відносяться лампи розжарювання, резистори, реостати,нагрівальні прилади, електричні печі опору і біфілярного(Безреактивное) котушки, індуктивністю і ємністю яких через їхню малістьможна знехтувати. Таким чином, в автомобілях електричне активнуопір можна зустріти в лампах розжарювання освітлювальних елементів, атакож в електрообладнанні в яких застосовуються резистори.

Лампа розжарювання електрична, джерело світла,в якому перетворення електричної енергії в світлову відбувається вВнаслідок розжарювання електричним струмом тугоплавкого провідника. Дляавтомобілів напруги ламп розжарювання дорівнює напрузі бортової мережі12В; 24В. Короткочасне включення на напругу, що перевищує номінальну на15%. виводить лампу з ладу. Термін служби до 1000 год і більше, тому лампиповинні встановлюватися в місцях, що забезпечують легкість їх заміни. Світловавіддача Л. н. залежить від конструкції, напруги, потужності і тривалостігоріння і становить 10-35 лм/Вт

Резистор (англ. resistor, від лат. resisto -опираюся), структурний елемент електричного кола, основне функціональнепризначення якого надавати відоме (номінальне) опірелектричному струму з метою регулювання струму і напруги. В радіоелектроннихпристроях Р. нерідко становлять більше половини (до 80%) всіх деталей.Деякі Р. застосовують в якості електричних нагрівальних елементів.Випускаються промисловістю Р. розрізняються по величині опору (від 1 омадо 10 Мом), допустимим відхиленням від номінальних значень опору (від0,25 до 20%) і розсіювання потужності (від 0,01 до 150 вт).

Способи, датчики і прилади використовувані для вимірюваннязаданої величини.

В основу будь-якого вимірювання опорупокладено закон Ома:

R = U/I. (4)

Виходячи з цього можна визначити величинуопору R, пропускаючи відомий струм I через резистор, опір якого підлягаєвимірюванню, і вимірюючи падіння напруги на ньому.

Практично зручніше і точніше виміряти опір за допомогою мосту Уїтстона (рис.1).Джерело постійної напруги живить дві гілки Rx , Rn і R 1 , Р 2 схеми моста. Вимірюваний опір Rx можнапорівняти з опором Rn еталонного резистора зміною ставлення R 1 / R 2 до тихпір, поки показання нуль-гальванометра G не станерівним нулю.

Рис. 1. Міст Уїтстона для вимірювання опорів .

При цьому

Ux/Un = Rx/Rn = U 1 /U 2 = R 1 /R 2 і Rx = RnR 1 /R 2 (5)

Якщо Rx дуже мало (в межах 1 Ом-10 мкОм), то перехідніопору порівнянні з вимірюваним опором і вносять значнупохибка в результат вимірювання. У цьому випадку застосовують декілька більшскладний міст Томсона, який також простий в експлуатації.

Мости Уїтстона і Томсона в ...