1.3. Notiuni Generale de Electrotehnica

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

1.3 NOTIUNI GENERALE DE ELECTROTEHNICA

Definitii Curent electric - Este o miscare a sarcinilor electrice (electroni) in conditiile existentei unei diferente de potential. Potential - Acumulare de sarcini electrice pozitive sau negative. Circuit electric. Orice portiune conductoare inchisa, prin care poate circula curentul electric. Intensitatea curentului electric. Marime care masoara cantitatea de curent electric. Unitatea de masura este amperul (A) Tensiune electromotoare (t.e.m) - Marimea electrica care face ca electronii sa se deplaseze in lungul circuitului si care este produsa de o diferenta de potential. Unitatea de masura este voltul (V) Rezistenta electrica - Marimea ce caracterizeaza modul in care un conductor se opune trecerii curentului electric. Unitatea de masura este ohmul (Ω) Generator electric - Orice aparat, masina sau dispozitiv care creeaza la bornele sale o diferenta de potential. Receptor electric - Orice aparat consumator de energie electrica si care o transforma in alta forma de energie. Legea lui Ohm Legea care afirma proportionalitatea intre curentul care strabate un conductor si diferenta de potential aplicata la capetele lui. R=U/I Rezistenta interna - rezistenta masurata la bornele unei baterii sau la bornele unui generator. Legea lui Joule - Energia (E) transformata in caldura intr-un conductor strabatut de un curent electric, este proportionala cu rezistenta (R) a circuitului, cu patratul intensitatii curentului (I) si cu timpul (t) cat circula curentul E= R. I2 . t ) Energia se masoara in joule (J).

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

1/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Puterea electrica - Puterea disipata de un conductor, parcurs de un curent de 1 amper, la capetele caruia este aplicata tensiunea de 1 volt este egala cu 1 Watt. Energia electrica - Puterea debitata de un generator intr-un anumit timp. E=P.t. Se masoara in kilowattora (kWh) sau J. Camp magnetic - Zona sau spatiul in care se manifesta forte magnetice, care fac sa devieze un ac magnetic. Actiunea unui curent asupra unui magnet - Un ac magnetic aflat langa un conductor prin care circula curent electric va devia, deci curentul creeaza un camp magnetic (vezi fig. 4). Campul magnetic al unui curent rectiliniu -Un conductor parcurs de un curent electric creaza un campul magnetic circular. Sensul liniilor de camp se poate stabili cu regula tirbusonului, (figura 1).

Figura 1 In cazul unui solenoid strabatut de un curent, liniile de camp si sensul lor se prezinta ca in figura .2.

Figura 2 1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

2/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Campul magnetic a doua conductoare paralele - Daca curentii sunt in aceeasi directie, liniile de forta vor avea sensuri contrare si ca atare conductoarele se vor apropia. Daca curentii care circula in conductoare vor avea sensuri contrare, liniile de forta ale conductoarelor vor avea acelasi sens si deci conductoarele se vor departa. Linie de camp magnetic -Directiile dupa care se exercita fortele unui magnet permanent in fiecare punct din jurul sau. Liniile de camp ies din polul nord si intra in polul sud. Intensitatea campului magnetic - Numarul liniilor de forta care trec printr-un centimetru patrat de suprafata, asezata perpendicular pe directia liniilor de forta, intr-un punct dat. Unitatea de masura a intensitatii campului (H), este Oerstedul sau amper pe metru Inductie magnetica -Actiune magnetica exercitata asupra unui mediu cu o permeabilitate μ, care face ca mediul respectiv sa devina magnetic, sub actiunea campului H, produs de un magnet. Relatia care exprima vectorial cele de mai sus este: Actiunea unui camp magnetic asupra unui curent electric - Asupra unui conductor (bobina) prin care circula curent electric, aflat intr-un camp magnetic se exercita o forta care face ca acesta sa fie atras sau respins catre un pol sau celalalt, functie de sensul curentului prin conductor. Aceasta forta este denumita: forta electromagnetica. (figura 3.)

Figura 3 Forta electromagnetica - Forta electromagnetica exercitata de un camp magnetic asupra unui element de curent, este perpendiculara pe planul format de elementul de curent xy si directia campului magnetic B. Pentru un element rectiliniu de conductor avand lungimea L, formand un unghi θ cu directia vectorului de camp B si strabatut de un curent I, expresia fortei electromagnetice va fi: F = B.I.L sin θ (legea lui Laplace Inductia electromagnetica – Daca se considera doua bobine una in apropierea celeilalte, din care una este parcursa de curent (figura 4 ).

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

3/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Figura 4 Campul magnetic produs va trece prin ambele bobine. La intreruperea sau la stabilirea curentului, deci la variatia campului magnetic, in bobina prin care curentul a fost initial zero, se induce o tensiune electromotoare numita indusa. Daca circuitul ei este inchis, in aceasta apare un curent. Fenomenul este cunoscut sub numele de inductie electromagnetica. La stabilirea sau intreruperea curentului printr-o bobina apare, de asemenea, fenomenul de inductie electromagnetica, cunoscut sub denumirea de autoinductie. Legata de acest fenomen este marimea numita inductanta, a carei unitate de masura este Henry (H).

O aplicatie importanta a fenomenului de inductie electromagnetica este transformatorul electric, precum si masina asincrona. Curent continuu - Curent constant si de un singur sens. Curent alternativ - Curent care-si schimba sensul de un numar de ori pe secunda. In cazul frecventei de 50 herti (Hz),durata unei perioade reprezinta 1/50 secunde. Prin perioada se intelege; timpul in care curentul variaza de la valoarea zero, la valoarea maxima, apoi scade, trece prin zero si ajunge la valoarea minima si din nou pana la zero., figura 5.

Figura 5 Valoarea efectiva. Este valoarea unui curent continuu echivalent care da acelasi efect termic ca si curentul alternativ respectiv. Valoarea efectiva a unei marimi sinusoidale este 1 / 0,707 din valoarea sa maxima

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

, sau

4/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Reactanta - Este ceea ce se opune trecerii curentului alternativ, in cazul unei bobine sau capacitati. Ea se masoara in ohmi Impedanta - Este marimea totala care se opune trecerii curentului electric intr-un circuit de curent alternativ. Tipuri de circuite de curent alternativ (reprezentare vectoriala): a. Circuit rezistent pur. Circuitul contine numai receptori rezistivi (rezistente), figura 6.

Figura 6 b. Circuit inductiv pur. Circuitul contine numai receptori inductivi (inductante), figura 7 si figura 8.

Figura 7

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

5/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Figura 8

c. Circuit capacitiv pur. Circuitul contine numai receptori capacitivi, figura 9 si figura 10.

Figura 9

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

6/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Figura 10 d. Circuit cu rezistenta, inductanta si capacitanta, serie. Circuitul contine R ; L ; C ; legate in serie, figura 11.

. Figura 11

e. Circuit cu rezistenta, inductanta si capacitanta, paralel. Circuitul contine R ; L ; C ; legate in paralel, figura 12. 1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

7/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Figura 12

Factorul de putere –este raportul intre puterea activa si puterea aparenta. Puterea aparenta intr-un circuit de curent alternativ se defineste prin produsul intre valoarea efectiva a tensiunii si valoarea efectiva a curentului. S = V.I Cum puterea activa are relatia : P = V.I cos φ = S cos φ. Unghiul φ este defazajul intre curent si tensiune, iar cos φ reprezinta factorul de putere. Stiind ca, cosinusul unui unghi nu este niciodata mai mare ca 1, rezulta ca factorul de putere nu poate fi mai mare ca 1. Valoarea 1 a factorului de putere se obtine in cazul circuitelor pur rezistive. (V si I sunt marimi de faza).

Sistem trifazat – Este un sistem de curent alternativ care foloseste trei circuite separate, tensiunile fiind egale in valoare efectiva si frecventa, dar fiind defazate in timp cu o treime din perioada (120 grade). In figura 13. se prezinta sistemul celor trei tensiuni (V1; V2; V3;) produse de un alternator trifazat. Defazajul intre ele este de 120 grade. Suma algebrica a celor trei tensiuni la fiecare moment de timp este zero.

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

8/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Figura 13

Transformatorul electric Transformatorul este format din 2 bobine si un miez de fier., figura 14. In cazul In care o tensiune alternativa U1este conectata la infasurarea de intrare N1, ( primara), intensitatea I a curentului (curentul primar) creaza un camp alternativ in miezul de fier cu flux magnetic Φ. Acest flux alternativ este condus de miezul de fier si interactioneaza cu infasurarea secundara N2 . Schimbarile periodice ale fluxului creeaza prin inductie eelctromagnetica o tensiune indusa U2 in infasurarea secundara , adica o tensiune alternativa cu aceeasi frecventa cu cea din infasurarea din primara.

Figura 14 Transformatorului de sudare reduce tensiunea la o valoare care nu este periculoasa pentru sudor si marieste curentul la un nivel care sa fie suficient pentru procesele de sudare.

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

9/ 10

Curs de Inginer Sudor Internaţional/European IWE/EWE 1.3 Notiuni generale de electrotehnica

Preluare din : http://www.rasfoiesc.com/inginerie/electronica/NOTIUNI-GENERALE-DE-ELECTROTEH58.php

1.3/ Notiuni generale de electrotehnica

© 2014 ASR

Cap. 1.3

10/ 10