ПРОИЗВОДСТВО ГИПСА

СВЕДЕНИЯ ИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Все вещества состоят из мельчайших частиц — атомов. В со­став атома входит ядро и электроны, которые вращаются вокруг ядра по орбитам подобно тому, как планеты вращаются вокруг солнца. Электрический заряд ядра условно считается положи­тельным, заряд электрона — отрицательным. Положительные и отрицательные заряды взаимодействуют между собой: заряды одного знака отталкиваются друг от друга с некоторой силой, а заряды противоположного знака притягиваются друг к другу.

Пространство, в котором взаимодействуют заряды, назы­вается электрическим полем, а силы взаимодействия — силами поля.

Под действием сил поля в некоторых веществах (метал­лах, угле, электролитах и т. д.) заряды начинают свободно дви­гаться в определенном направлении. Такое упорядоченное движение электрических зарядов называется электри­ческим током, а эти вещества —"проводни­

ками.

В качестве проводников чаще всего применяются металлы. Электрический ток в металлах—это направленное дви­жение электронов.

Другие вещества (фарфор, резина и т. д.) не проводят элек­трического тока. Такие вещества называются диэлектр ика - м и или изоляторами.

Силы поля, перемещая электрические заряды, совершают определенную - работу, которая зависит, в частности, от величи­ны перенесенного заряда. Работа по переносу единицы положи­тельного заряда из одной точки поля в другую называется электрическим напряжением между этими точками. Напряжение и ток, как и другие физические величины, измеря­ются определенными единицами: напряжение — вольтами (в), ток — амперами (а).

§ 13. постоянный ток

Постоянным током называется ток, не меняющий с течением времени своей величины и направления.

На рис. 47 схематически изображена электрическая цепь, со­стоящая из источника электроэнергии 1, приемника (потребите­ля) электроэнергии 5 и соединительных проводов. В электри­ческую цепь могут включаться также электроизмерительные приборы 2 и 4 и различного рода пусковая, регулировочная и за­щитная аппаратура (рубильник 3, предохранитель бит. п.). Ток в этой цепи начнет протекать только после замыкания ру­бильника 3. На это укажет стрелка измерительного прибора —

амперметра 2, отклонившись вправо. Одновременно отклонится вправо стрелка другого измерительного прибора — вольтметра 4, что свидетельствует о появлении напряжения на зажимах приемника 5. За направление тока условно принято направле­ние от положительного полюса источника 1 ( + ), к отрицательно­му полюсу (—) через потребителя 5.

Сопротивление. Протекая по проводнику, электрический ток встречает на своем пути определенное сопротивление, пропор­циональное длине проводника и обратно пропорциональное его поперечному сечению. Сопротивление, измеряемое в омах (ом), зависит также от материала проводника. Например, проводники одних и тех же размеров, сделанные из меди, алюминия и ста­ли, неодинаково проводят электрический ток: лучше всего медь, хуже всего сталь.

Напряжение, сила тока и сопротивление связаны между со­бой определенной зависимостью:

где I — сила тока в а;

U — напряжение в в; г — сопротивление в ом.

Это соотношение выражает основной закон электротехни­ки — закон Ома.

Работа и мощность тока. Во всякой замкнутой цепи происхо­дит двойное превращение энергии: механическая и химическая энергия источника превращается в электрическую. Электриче­ская энергия по проводам. передается потребителю, где снова превращается в механическую, химическую или тепловую. Опи­санное превращение энергии характеризует работу, совершаемую силами поля - Эта работа (израсходованная в цепи энергии) мо­жет быть определена по следующей формуле:

А — U-1-t,

где I — время протекания тока в цепи в сек. ■

Единицей электрической энергии является ватт-секунда (вт-сек) или джоуль (дж). Однако эта единица очень мала и пользоваться ею неудобно, поэтому на практике обычно приме-

няют другую единицу, в 3 600 000 раз большую, — киловатт-час (квт-ч). Величина работы, совершенной в единицу времени, или электрическая мощность, определяется по формуле

U I.

Единица электрической мощности — ватт (вт) или киловатт {кет).

Последовательное и параллельное соединение источников.

Очень часто напряжение источника или ток, отдаваемый йм в сеть, недостаточны для питания потребителей. В этом случае не­сколько одинаковых источников соединяют между собой после­довательно или параллельно. При последовательном соедине­нии (рис. 48, а) два соседних источника соединяются своими разноименными полюсами. При этом общее напряжение равно
сумме напряжений отдельных источников. Ток в цепи при не­изменном сопротивлении приемника также увеличивается при­мерно пропорционально количеству включенных источников, так как сопротивлениб источника очень мало.

При параллельном сое­динении (рис. 48, б) поло­жительные зажимы источни­ков соединяются в однуточ - ц ку, а все отрицательные — в 3 другую, и общее напряжение оказывается равным напря­жению каждого отдельного источника, а ток в цепи ра­вен сумме токов источни­ков.

Последовательное, парал­лельное и смешанное соеди­нение потребителей. Потре­бители энергии, как и источ­ники, могут включаться в цепь различными способа­ми. При последователь­ном соединении (рис. 49, а) все они потребляют ток одной и той же - величи­ны. Общее напряжение цепи оказывается в этом случае равным сумме напряжений отдельных приемников.

Параллельным сое­динением (рис. 49, б) назы­вается такое, при котором - напряжение на концах всех приемников одинаково. При этом ток в цепи получается равным сумме токов потребителей. Можно сочетать параллель­ное соединение потребителей с последовательным, образовав так называемое смешанное соединение (рис. 49, в). На практи­ке чаще всего приемники энергии соединяются параллельно. При этом включение и отключение каждого приемника практи­чески не сказывается на работе других приемников.