第七節風雨有阻的電阻器
電阻器是用於電路中限製電流、消耗能量和產生熱量的電器中必不可少的元件。一般情況下,電阻器在電路中常被用作起動電阻、製動電阻、調節電阻、經濟電阻、放電電阻、能耗電阻等。
起動電阻用來限製電動機的起動電流。起動過程結束,起動電阻就被短接。製動電阻是限製製動電流和吸收電動機脫開電網後殘留的能量,以達到製動目的。調節電阻是用於電動機的速度和電壓調節,在電路中處於長期工作的狀態。
經濟電阻串連接在電磁開關勵磁線圈電路中,主要作用是降低線圈功率損耗。放電電阻是並聯在勵磁線圈上,在分斷線圈電源時,勵磁線圈儲存的電磁能量以電流形式通過放電電阻並轉變為熱能,從而避免產生有害的過電壓。能耗電阻主要負責當電力網絡短路時,立即將能耗電阻與發電機並聯起來,可提高電力係統的穩定性。
也許大家僅僅知道電阻材料中包括金屬材料,其實電阻材料分為金屬、液體及非金屬固體材料3種。常用的金屬電阻材料有銅鎳合金、銅錳合金、鎳鉻合金、鎳鉻鐵合金、鐵鉻鋁合金和灰鑄鐵等。
對於液體電阻來說,一般以蘇打溶液或鹽水作為導電媒質。非金屬固體電阻多用碳作為導電媒質。
第八節高低之分——電壓
大家知道嗎,水在管中之所以能流動,主要是因為有著高水位和低水位之間的差別而產生的一種壓力,水才能從高處流向低處。比如我們使用的自來水,之所以能夠一打開水門,就能從管中流出來,是因為自來水的貯水塔比地麵高,或者是由於用水泵推動水產生壓力差的緣故。電其實也是這個原理,電流之所以能夠在導線中流動,也是因為在電流中有高電勢能和低電勢能之間的差別。這種差別叫電勢差,也叫電壓。
換句話說,在電路中,任意兩點之間的電位差稱為這兩點的電壓。
通常用字母U代表電壓,電壓的單位是伏特(volt),簡稱伏,用符號“V”來表示。高電壓可以用千伏(kV)表示,低電壓可以用毫伏(mV)表示,也可以用微伏(μv)表示。由此可見電壓是產生電流的原因。
一般來說,電壓可分為高電壓與低電壓。高電壓和低電壓的區別,是以火線的對地間的電壓值為依據的。對地電壓高於250伏的為高壓。
對地電壓小於250伏的為低壓。
現實生活中,我們習慣上稱380伏或500伏以上的電壓為高壓。220伏的為低壓。其實這是一種對電壓的誤解,同時也是對電了解得不夠。
打個比方,隻要高於250伏,哪怕是1000、1萬、10萬伏的,隻要對地電壓高於250伏就是高壓。像我們的家庭用電220伏是一種低壓。工業常用的380伏電壓其實也是一種低壓。因為它是三根火線一根零線,火線對地電壓是220伏,所以它也是低壓。
第九節有“容”乃大——電容器
電容器,按照字麵上的解釋就是“裝電的容器”,這樣理解也未嚐不可,電容器是一種容納電荷的器件。電容是電子設備中大量使用的電子元件之一,廣泛應用於隔直、耦合、旁路、濾波、調諧回路、能量轉換、控製電路等方麵,一般用字母C來表示。
由兩端的極板和中間的絕緣電介質所構成,就是最簡單的電容。
通電後,極板帶電,形成電壓(電勢差),由於中間是絕緣體,所以不導電。不過,這種情況發生在沒有超過電容器的臨界電壓(擊穿電壓)的前提條件下。
對於電容器而言,其基本功能是充電和放電。
使電容器帶電(儲存電荷和電能)的過程稱為充電。
在這一過程中,電容器的兩個極板總是一個極板帶正電,另一個極板帶等量的負電。電容器的一個極板與電源(如電池組)的正極連接,另一個極板與電源的負極連接,這樣一來,兩個極板就分別帶上等量的異種電荷。充電後,電容器的兩極板之間也就有了電場,在充電過程中,從電源獲得的電能就會儲存在電容器中。
使充電後的電容器失去電荷(釋放電荷和電能)的過程稱為放電。例如,用一根導線接通電容器的兩極,兩極的電荷互相中和,使電容器放出電荷和電能。放電後,電容器的兩極板之間的電場隨之消失,這時電能也就轉化為其他形式的能。