18.09.12

Преобразование электрической энергии в неразветвленной цепи в тепловую и механическую

Рассмотрим показанную на рис. 1 замкнутую электрическую неразветвленную цепь с включенным электрическим генератором Г, сопротивлениями r1, r2, r3 и электрическим двигателем Д.

В цепи течет ток I. В электрических сопротивлениях электрическая энергия превращается в тепловую, равную:

В электрическом двигателе электрическая энергия превращается в механическую. Такое превращение всегда сопровождается появлением на полюсах двигателей э. д. с. — Eдв, направленной против тока, поступающего в двигатель из электрической сети.

Эта э. д. с. называется обратной или противоэлектродвижущей силой (противо-э. д. с.).

Механическая энергия электродвигателя равна EдвIt.

Энергия, равная I2rTt (rг — внутреннее сопротивление генератора), будет расходоваться на нагревание проводников электрического генератора, энергия I2rдв t (rдв — сопротивление двигателя) — на нагревание проводников электрического двигателя. Электрическая энергия, вырабатываемая электрическим генератором, равна EIt (Е — э. д. с. генератора).

Следуя закону сохранения энергии, можем написать, что энергия, вырабатываемая генератором, равна энергии, расходуемой в электрической цепи, т. е.
Приведенные соотношения показывают; что э. д. с. генератора равна сумме напряжений на всех участках электрической цепи, или что алгебраическая сумма всех э. д. с. в цепи (генератора и двигателя) равна сумме падений напряжений на всех сопротивлениях цепи (напомним, что по закону Ома Ir — падение напряжения).

Последнее из приведенных соотношений называется вторым законом Кирхгофа (для неразветвленной цепи).

Преобразуя это соотношение, можно получить формулу для определения тока в неразветвленной цепи постоянного тока:

В последнем выражении: rв = rг + rдв — внутреннее сопротивление генератора;
rэ — эквивалентное сопротивление внешней части цепи.

Полученное соотношение называется законом Ома для замкнутой неразветвленной цепи.
Мощность Рполезн, расходуемая во внешней части цепи, равна:

Эта мощность превращается в тепло, выделяющееся в проводниках внешней части цепи, в механическую работу, совершаемую двигателями, и т. д.

Отношение полезной мощности генератора ко всей вырабатываемой генератором мощности, именуемой полной мощностью и обозначаемой Рполн, называется коэффициентом полезного действия (к. п. д.) генератора, который обычно обозначают буквой η:


Величина к. п. д. η зависит от э. д. с. внутреннего сопротивления генератора и нагрузки, включенной во внешнюю цепь.

⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓


⇒ВНИМАНИЕ⇐
  • Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
  • Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
  • Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
  • Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.


⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓
 

Сисадмин мнил себя богом сети, электрик грубо развеял этот миф. Научись развеивать мифы! © Electrical Engineer's blog [2010-2016].