Пошук по сайту

Головна сторінка   Бланки   Договори   Заповнення бланків   

Електробезпека

Електробезпека





Сторінка1/46
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   46




РИБІЙ Микола Михайлович

РИБІЙ Михайло Миколайович

РИБІЙ Володимир Миколайович
ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКА –

500 запитань та відповідей

Посібник під загальною редакцією та технічним керівництвом

Лідера паливно-енергетичного комплексу України – Рибій М.М.
Цей посібник з екзаменаційними білетами має мету допомогти робітникам та інженерно-технічним працівникам при отриманні ними кваліфікаційної групи з електробезпеки. Посібник складено із запитань та відповідей основ електрики, Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів, Правил безпечної експлуатації електроустановок споживачів, Правил улаштування електроустановок, Правил пожежної безпеки, ГОСТів та інших нормативних документів з електроенергетики.


Основи електрики
1. Що таке електрика?

Електрику розглядають як сукупність явищ, пов’язаних з просторовим розміщенням, рухом і взаємодією електричних зарядів.

Електрику розподіляють на:

- промислову електрику;

- атмосферну електрику (блискавка, кульова електрика тощо);

- статичну електрику;

- живу електрику (риби, тварини, птахи тощо).
2. Що таке електричний заряд?

Електричним зарядом або кількістю електрики дано­го фізичного тіла називається величина надлишку або недостачі електронів в цьому тілі. В електрично заря­дженому тілі надлишок або недостача електронів вини­кають внаслідок електризації тіла. Способів електриза­ції, тобто поділу електричних зарядів фізичних тіл, існує багато. Наведемо декілька прикладів.

Якщо металеве тіло нагріти до стану білого жару, то з його поверхні в навколишній простір будуть вилі­тати вільні електрони. В результаті цього метал, що втратив електрони, зарядиться позитивною електрикою, а навколишнє середовище — негативною. Це явище вико­ристовується в електронних лампах.

Якщо спаяти кінці двох різнорідних дротів, напри­клад константанового і мідного, а місце їх спаю нагрі­ти, то вільні електрони частково перейдуть з мідного дроту в константановий. В результаті мідний дріт заря­диться позитивною електрикою, а константановий — негативною. Можна було б ще навести приклади елек­тризації: тертям, під дією розчинника, під дією променів світла та інші, але описаних способів електризації до­сить, щоб зрозуміти, що наелектризувати фізичне тіло — це значить створити в ньому надлишок або недостачу електронів.

Оскільки найменший електричний заряд — це заряд електрона (Е=-1,6х10-19), то користуватись ним для вимірю­вання електричних зарядів в електротехніці незручно. Тому в Міжнародній системі одиниць СІ за одини­цю вимірювання величини електричного заряду (кілько­сті електрики) прийнято 1 кулон (к). Він дорівнює 6,23 х 1018 зарядів електрона.

Величина і знак електричного заряду залежать від кількості надлишкових або недостатніх електронів у атомі. Атоми, що втратили один, два або більше електронів, перетворюються в одно-, двозарядні позитивні іони і т. д. Атоми, що одержали один, два або більше зайвих електронів, перетворюються в одно-, двозарядні негатив­ні іони і т. д. Атом, що втратив один електрон, перетворюється в однозарядний позитивний іон; атом, що лишився двох електронів — в двозарядний і т. д. Атом, що одержав один зайвий електрон, перетво­рюється в однозарядний негативний іон, а що одержав два зайвих електрона — в двозарядний і т. д.
3. Як взаємодіють електричні заряди? Закон Кулона.

Між двома або кількома електричними зарядами зав­жди існують сили взаємодії: однойменні заряди від­штовхуються, а різнойменні притягуються. Закон, що виражає взаємодію електричних зарядів, був відкритий французьким вченим Шарль Кулоном:

Закон Кулона - сила взаємодії між двома точковими зарядами пря­мо пропорціональна добутку величини цих зарядів і обернено пропорціональна квадрату відстані між ними. Ця сила спрямована вздовж лінії, що з'єднує заря­ди. Крім того, вона залежить від середовища, в якому розміщені обидва заряди. Математично закон Кулона виражається формулою:
F = k • Q • g /D2

де: F — сила взаємодії між двома точковими заряда­ми, н;

Q та g — величини електричних зарядів, к;

D — відстань між зарядами, м;

k — експериментально визначена постійна Кулона.
4. Яка будова атому?

Атом - це дуже маленька частинка фізичного елемента, яка зберігає всі його властивості. У наш час відомі 104 фізичні елементи, отже, існує 104 різновидності атомів. Вони відрізняються один від одного структурою, розмі­рами, масою, електричними, хімічними та іншими вла­стивостями.



Схеми будови атомів: а — алюмінію; 6 — міді.

Атом складається з ядра, в якому є протони і нейтрони та електронів, що обертаються по замкненим орбітам навколо ядра.

Елек­трон — це частинка з найменшим негативним електричним зарядом, що спостерігається у природі. Маса електрона, коли він знаходиться у стані відносного спокою, дуже мала (значно менша маси атома) Те = 9,1 • 10-28 г. Встановлено, що електрон одночасно з рухом по орбіті, здійснює обертальний рух навколо своєї осі. В результаті цього він, крім електричних властивостей, обумовлених електричним зарядом, має ще й магнітні властивості, чим нагадує елементарний магніт.

Протон — це частинка, яка має пози­тивний електричний заряд, що дорівнює за абсолютною величиною електричному заряду електрона. Маса про­тона приблизно в 1840 раз більша від маси електрона.

Нейтрон — це частинка яка не має електричного заряду, тобто він є електрично нейтраль­ною частинкою речовини. Маса нейтрона практично дорівнює масі протона.

Електрони, протони та нейтрони, знаходячись у скла­ді атомів, взаємодіють один з одним. Зокрема, електро­ни і протони взаємно притягуються, як частинки з різ­нойменними електричними зарядами. У атомі будь-яко­го фізичного елемента, який знаходиться у нормальному стані, число протонів дорівнює числу електронів, отже, атом електрично нейтральний, тобто сумарний елек­тричний заряд його дорівнює нулю. Електрони зв'язані з ядром атома силами притяган­ня. Тому електрон, що знаходиться на більш віддаленій електронній оболонці, має слабкий зв'язок з ядром, і для його відриву потрібна невелика енергія. Атом, який втратив один або кілька електронів, стає позитивно зарядженим і називається позитивним іоном. Атом, який одержав один або кілька надлишкових електронів, стає негативно зарядженим і називається негативним іоном. Атом, який перетворився в іон, стає електрично за­рядженою системою і, отже, має електричне поле.
5. Що розуміють під електричним полем?

Електричні заряди взаємодіють між собою через сере­довище, в якому вони знаходяться. Простір (матеріальне середовище) навколо всякого електричного заряда або сукупності кількох зарядів, через яке здійснюється взаємодія між зарядами, нази­вається електричним полем. Електричне поле і електрич­ні заряди нерозривно зв'язані між собою і становлять одне ціле. Електричні поля різних за розміром зарядів відрізняються між собою.
6. Які прийняті величини для характеристики елек­тричних полів?

Для характеристики елек­тричних полів прийняті величини: напруженість і потен­ціал електричного поля.

Напруженістю електричного поля в даній точці нази­вається величина, чисельно рівна силі, з якою поле діє на одиничний позитивний заряд, вміщений у дану точ­ку поля.

Електричним потенціалом у даній точці називається величина, яка чисельно дорівнює роботі, що витрачає­ться при внесенні одиничного позитивного заряду з-за меж поля у дану точку поля.
7. Що таке нульовий потенціал?

Щоб порівнювати потенціали різних точок, введено умовне поняття про нульовий потенціал. Умовно вважа­ють, що нульовий потенціал має поверхня Землі. Якщо потенціал у даній точці вище потенціалу Землі, то його прийнято називати позитивним. Якщо ж потенціал даної точки нижчий від потенціалу Землі, то точка має нега­тивний потенціал. Вимірюючи потенціали різних точок електричного поля відносно землі, можна, впевнитись у тому, що вони мають різні значення. Між окремими точками може бути різниця потенціалів.
8. Що таке електричний струм?

У металевому провіднику, не ввімкненому в електрич­не коло, вільні електрони безладно переміщуються у різних напрямах. При ввімкненні провідника в електрич­не коло, де є різниця потенціалів, вільні електрони опи­няються під впливом сил електричного поля. Це призво­дить до напрямленого переміщення електронів. Електричний струм у металах являє собою напрям­лений рух вільних електронів уздовж провідника під дією електричного поля. Електричний струм в електролітах створюється на­прямленим рухом позитивних і негативних іонів, кіль­кість яких однакова. При цьому позитивні іони переміщуються до негативного електрода (катода), а негативні - до позитивного (анода).

Електричним струмом називають напрямле­ний рух електрично заряджених частинок під дією елек­тричного поля. За напрям електричного струму у техніці умовно прийнятий напрям переміщення позитивних зарядів. У металах за напрям електричного струму приймають напрям, протилежний рухові електронів. У зовнішньому колі струм має напрям від позитивного затискача джерела струму до негативного. Мірою інтенсивності руху електричних зарядів у провідниках є сила струму, або струм.

Сила струму - це кількість електричних зарядів, що проходять через поперечний переріз провідника за оди­ницю часу. Основною одиницею вимірювання струму у системі СІ є один ампер (А). Струм у провіднику дорівнює одному амперу, якщо через площу поперечного перерізу провідника за одну секунду про­ходить один кулон електрики. В енергетиці часто вимірюють струми, величина яких у тисячі і навіть мільйони раз менша або більша від одного ампера. Такі струми вимірюються в міліамперах (мА) або мікроамперах (мкА) та кілоамперах (кА):

1 мА = 10-3 А, 1 мкА = 10-6А, 1 кА = 103 А.

Електричний струм, який у часі не змінюється ні за величиною, ні за напрямом, називається постійним. Змінним називається такий електричний струм, який змінюється у часі за величиною і напрямом.
9. Який принцип провідників, діелектриків та напівпровідників?

Речовини, в яких є електрично заряджені частинки (вільні електрони), називають провідниками електричного струму, або провідниками. Існує кілька видів провідників. До них належать метали: срібло, мідь, алюміній, залізо, нікель, свинець, ртуть та інші, а також сплави металів: манганін, кон­стантан, ніхром і т. д.

У металах електрони, розміщені на зовнішніх орбі­тах атомів, порівняно слабо зв'язані з ядрами. Тому частина електронів, що відірвались від своїх ядер, пере­міщується між атомами. Ці вільні електрони знаходять­ся у стані безладного руху на відміну від позитивно заряджених іонів металу, які складають кіс­тяк провідника, мають дуже малу рухомість і виконують лише невеликі коливання навколо свого середнього положення.

Речовини, в яких немає або дуже мало вільних елек­тронів, називаються непровідниками, або діелек­триками. До них відносяться гази, масла, лаки, фарфор, скло, вовна, ебоніт, смола, слюда, пара­фін і т. д. Вони широко використовуються для ізоляції провідників один від одного, від землі і т. д. Діелектри­ки у техніці так само важливі, як і провідники, тому що без ізоляції не можна створити ні однієї електричної установки. Поділ на провідники і діелектрики умовний. Напри­клад, дистильована вода, яка в нормальному стані є непровідником електричного струму, стає провідником, якщо в неї додати кілька крапель кислоти, солі або лугу.

Речовини, які за електричними властивостями займа­ють проміжне місце між провідниками і діелектриками, називаються напівпровідниками. До них належать: гер­маній, кремній, селен, окис міді і т. д. Напівпровідни­ки використовуються в електротехніці і в радіоелектро­ніці.
10. Що називають електричною ємністю?

Електричною ємністю провідника називається здатність накопичувати електричні заря­ди. При збільшенні електричного заряду провідника пропорціонально зростає і його потенціал. Щоб одержати однаковий потенціал провідників різних розмірів, їм необхідно надати різну кількість електрики: чим біль­ші розміри провідника, тим більше електричних зарядів треба йому надати. Тому ємність (С) провідника чисельно дорівнює кількості електрики, яку потрібно надати провіднику, щоб підвищити його потенціал на один вольт. За одиницю вимірювання ємності прийнято ємність в одну фараду (ф). Фарада — це велика одиниця. Тому для вимірювання електричної ємності користу­ються значно меншими одиницями — мікрофарадами (мкф) і пікофарадами (пф):

1 мкф = 10-6 ф; 1 пф = 10-12 ф.
11. Яка будова конденсатора?

Кон­денсатор — це два провідники, розділені шаром діелек­трика. У техніці застосовуються конденсатори, які мають велику ємність при невеликих розмірах.

Конденсатори використовуються в радіопередавальних і радіоприймальних пристроях, в установках для високочастотного гартування і плавлення металів, у фільтрах, для пуску однофазних двигунів змінного стру­му і т. д. Конденсатор має ємність в 1 фараду, якщо кожній його обкладці надати 1 кулон електрики, і напруга між обкладками зміниться на 1 вольт. Ємність сучасних конден­саторів коливається від кількох долей пікофаради до тисяч мікрофарад. Виготовляються конденсатори на напругу від часток вольта до сотень кіловольт. Напруга, на яку розрахова­ний конденсатор, вказана на корпусі конденсатора. Кон­денсатори бувають постійної і змінної ємності.
12. Що таке електричний опір?

Вільні електрони, що рухаються по металевому провід­нику, стикаються з атомами і молекулами, в результаті чого зменшується енергія та швидкість переміщення електронів по провіднику, а отже, й сила струму. Сукупність у провіднику всіх протидій протіканню через нього електричного струму називається електрич­ним опором провідника, або просто опором. За одиницю опору приймається опір такого провідника, у якому при напрузі на його кінцях в один вольт установлюється струм, що дорівнює одному амперу. Ця одиниця опору називається омом (Ом).

Діелектрики мають опори порядку сотень тисяч і мільйонів омів. Тому їх опір вимірюють у кілоомах (кОм) і мегаомах (МОм). Величина опору обмоток потужних електричних машин, трансформаторів тощо менша ома і вимірюється у міліомах (мОм) і мікроомах (мкОм):

1 кОм = 103 Ом; 1 МОм = 106 Ом; 1 мОм = 10-3 Ом; 1 мкОм = 10-6 Ом.
13. Що називають питомим опором провідника?

Питомим опором називають опір провідника довжиною 1 м при поперечному перерізі 1 мм2 і температурі 20° С . Величина, обернена опорові, називається провідністю провідника. У систе­мі СІ одиницю провідності називають сименс (См). Величина, обернена питомому опорові, називається пито­мою провідністю
14. Яка залежність опору провідника від матеріалу?

Залежність опору провідників від матеріалу і розмірів визначається за формулою:
R = ρ • L/S

де: R — опір провідника, Ом;

L — довжина провідника, м;

S — площа поперечного перерізу провідника, мм2;

ρ — питомий опір провідника, Ом • мм2/м.
15. Яка залежність опору провідника від температури?

Опір провідників змінюється із зміною температури. При нагріванні.металічних провідників їх опір збільшу­ється. Дійсно, чим вища температура, тим інтенсивніше теплове коливання іонів у ґратках кристалів провідни­ка, а тому тим сильніше і частіше стикатимуться елек­трони з іонами ґраток. В результаті зменшується серед­ня швидкість напрямленого руху електронів під дією зовнішнього електричного поля, отже, буде меншою й сила струму. Зменшення сили струму в провіднику при тій самій величині напруги, що прикладена до кін­ців провідника, означає, що опір провідника збіль­шився.

У межах температури від 0 до 100°С збільшення опору металічних провідників пропорційне збільшенню температури. Якщо при температурі Т1 опір дорівнює R1, то для температири T2 його визначають по формулі:

R2 = R1[1+ α (T2—T1)]
де: R2 — опір провідника при температурі T2;

R1 — опір провідника при температурі T1;

а — температурний коефіцієнт опору.
Температурний коефіцієнт опору (α) показує, на скільки збільшується кожна одиниця опору провідника при змі­ні температури на 1 градус. Електричний опір електролітів, напівпровідників і діелектриків з підвищенням температури зменшується. Причиною цього є те, що в електролітах при нагріванні збільшується кількість молекул, які розпадаються.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   46

поділитися в соціальних мережах





База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації




blanki-ua.com.ua


Головна сторінка

Бланки резюме
Бланк довіреності
Бланк заяв
Заява зразок
Договір розірвання
Зразок позовної заяви
Заява на паспорт