Электротехника

Электроэнергетика — наука о выработке, передаче и потреблении электроэнергии, а также о разработке устройств для этих целей. К таким устройствам относят: трансформаторы, электрические генераторы, ТЭНы, электродвигатели, низковольтную аппаратуру и электронику для управления силовыми приводами. Многие государства мира имеют электрическую сеть, называемую электроэнергетической системой, которая соединяет множество генераторов с потребителями энергии.

     
    
Приборы с преобразователями

Действие приборов магнитоэлектрической системы осно­вано на взаимодействии магнитных полей постоянного маг­нита и подвижной катушки, по которой проходит измеряе­мый ток.

Конец стрелки перемещается над шкалой. Все детали прибора монтируются в корпусе, который изго­товляется из металла или пластмассы.

При прохождении тока по обмотке рамки возникает магнитное поле, которое, взаимодействуя с полем постоян­ного магнита, создаст вращающий момент. Под действием этого момента рамка поворачивается, а вместе с ней и стрелка прибора на некоторый угол, при котором насту­пает равновесие подвижной системы прибора.

Угол поворота стрелки прибора прямо пропорционален току, протекающем} по катушке прибора, благодаря чему магнитоэлектрические приборы имеют равномерную шкалу. Направление отклонения стрелки зависит от направления тока. Поэтому эти приборы пригодны только для цепей постоянного тока. При переменном токе средний за период вращающий момент равен нулю и стрелка не будет откло­няться.

Приборы магнитоэлектрической системы имеют следую­щие основные достоинства: равномерную шкалу, высокую чувствительность и большую точность, весьма малую чув­ствительность к внешним магнитным полям, малое потреб­ление энергии и хорошую апериодичность, т. е. подвижная система прибора быстро успокаивается. Основными недо­статками приборов этой системы являются: пригодность только для измерения постоянного тока, большая чувстви­тельность к перегрузкам и тряскам, а также сравнительно высока я стон мость.

Приборы магнитоэлектрической системы обычно ис­пользуются в качестве амперметров и вольтметров. Отли­чие между ними состоит в том, что амперметры имеют шунты, а вольтметры—добавочные сопротивления. При­боры этой системы также используются в качестве оммет­ров и гальванометров. Все эти приборы выпускаются как технических, гак и лабораторных типов. Кроме того, при­боры высших классов обычно изготовляют многопредель­ными и комбинированными, т. е. для измерения тока и на­пряжения.

С целью использования приборов магнитоэлектрической системы для измерения переменного тока применяется ряд их модификации, в частности приборы термоэлектрической и выпрямительной систем.

Сущность работы термоэлектрических приборов заклю­чается в следующем. Измеряемый переменный ток, проходя по нагревательному элементу, создает разность температур между местом спая и ого холодными зажимами, к которым подключен магнитоэлектрический прибор. В результате под влиянием термоэлектродвижущей силы по прибору по­течет постоянный ток, величина которого пропорциональна количеству тепла, выделяемого измеряемым током в месте спая. Поскольку количество тепла пропорционально ква­драту тока, то угол отклонении подвижной системы про­порционален квадрату измеряемого тока.

Основными достоинствами термоэлектрических прибо­ров являются: высокая чувствительность, независимость показаний от изменения частоты в широких пределах, а также незначительное потребление электроэнергии. Недо­статки этих приборов: чувствительность к перегрузкам и неравномерность шкалы. Термоэлектрические приборы, как правило, применяются в качестве амперметров и вольт­метров.