Электротехника имеет дело с производством, распределением и использованием электрической энергии. Электрическая энергия является высококачественным видом энергии, так как существует возможность легко ее преобразовывать без большой потери в любые другие виды энергии, например в тепло или механичес­кую работу.

14.3.1. Основные понятия

Большинство технических приборов и устройств нуждаются в электрическом токе, поэтому важны знания основ электротехники.

Электрическая цепь: электрическую энергию можно распределять лишь в замк­нутой системе, так называемой электрической цепи.

Движение электрически заряженных частиц называют электрическим током. Он состоит из дви­жущихся электронов в металлическом проводнике.

Для объяснения основных понятий электротех­ники можно сравнить простую гидросистему с це­пью электрического тока. Необходимое для гидро­системы давление производит насос (рис. 14.103); поток жидкости приводит в движение гидравличес­кий двигатель. Для электрической цепи тока в ге­нераторе вырабатывается электрическое напряже­ние (рис. 14.104); поток электронов приводит в дви­жение электрический двигатель.

Напряжение (V): гидравлический насос выра­батывает на одной стороне избыточное давление, а на другой стороне пониженное давление. Пере­пад давлений — это причина для тока жидкости.

С помощью генератора на одном контакте (от­рицательный полюс) вырабатывается избыток электронов, на другом контакте (положительный полюс) — недостаток электронов. Благодаря этому

Атомы металла имеют свобод­ные электроны. В атомах элект­роны связаны слабо, и атомы могут обмениваться ими. Пло­хой проводник имеет лишь не­большое количество свободных электронов.

Так, в закрытой гидравлической системе жидкость не может вы­течь, таким же образом из изоли­рованной электрической цепи электроны не могут «потеряться». Жидкость или электроны не рас­ходуются. При неразветвленной циркуляции жидкости, точно так же как при неразветвленной элек­трической цепи тока, ток во всех местах имеет одинаковую силу.

возникает перепад давления электронов, который можно назвать электрическим напряжением.

Электрическое напряжение измеряется в вольтах (В).

Измерительный прибор для электрического напряжения называют вольтметром. Напряжение измеряют в месте потребления, при этом оба зажи­ма вольтметра соединяют с обоими зажимами по­требителя (рис. 14.105).

С помощью контроллера фазы можно устано­вить, проводит ли проводник напряжение по срав­нению с землей. Если пробником касаются провод­ника, находящегося под напряжением, то замыка­ется электрическая цепь, проходящая через лампу тлеющего разряда, защитный резистор, пружины, контакты и человеческое тело, и лампа тлеющего разряда вспыхивает. Защитный резистор в кон­троллере фазы ограничивает ток в соответствии с величинами, безопасными для людей.

Ток (7): электрический ток может течь лишь в том случае, когда имеется напряжение и замыка­ется электрическая цепь. Электрический ток — это число электронов, которые за единицу времени протекают через поперечное сечение проводника.

Электрический ток измеряется в амперах (А)._________ J

Сопротивление (R): все электрические провод­ники и приборы оказывают потоку электронов бо­лее или менее высокое сопротивление.

Величина сопротивления измеряется в омах (Ом).