Урок 13 Источники электрической энергии

Источники электрической энергии

Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нем электрическое поле. Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле.
Это осуществляется с помощью источников тока.

Устройства, с помощью которых внутри проводников создается электрическое поле, называются источниками тока.
Источник тока состоит из двух проводников, на одном проводнике поддерживается постоянный положительный, на другом - постоянный отрицательный потенциал.

В современных автомобилях электрическая энергия применяется для зажигания рабочей смеси в цилиндрах, пуска двигателя стартером, освещения дороги, звуковых и световых сигналов, внутреннего освещения автомобиля и питания различных электрических приборов.
Источником тока для питания всех потребителей электрического тока на автомобилях служат генератор и аккумуляторная батарея, соединенные параллельно. Генератор превращает механическую энергию в электрическую, а аккумуляторная батарея – химическую в энергию в электрическую. Аккумулятор на автомобиле служит для питания током стартера при пуске двигателя и всех электроприборов, когда двигатель не работает или работает при малом числе оборотов коленчатого вала.
Генератор служит для питания током электроприборов при работе двигателя на средних и больших оборотах, а также для подзарядки батареи аккумуляторов. Он является основным источником тока в системе электроснабжения автомобиля. На современных автомобилях применяют источники тока и потребители с номинальным напряжением 12 или 24 В. На легковых автомобилях – 12 В.

Гальванические элементы – представляют собой одиночный гальванический элемент, аккумулятор или их соединение в батарею для увеличения напряжения .Сторонние силы возникают в результате химических реакций.

Аккумулятор (от лат. accumulator - собиратель) - устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования

Как узнать, что аккумулятор полностью зарядился?
Если во время зарядки аккумулятора напряжение на его клеммах перестанет увеличиваться при одинаковом токе заряда в течение более часа, значит, аккумулятор зарядился на 100%. Для современных необслуживаемых аккумуляторов напряжение должно достичь величины 16,2±0,1 В. Но эта величина напряжения зависит от тока заряда, емкости аккумулятора, плотности электролита и других факторов и является справочной. При данных измерениях можно использовать вольтметр с любой точностью, так как не требуется точного измерения напряжения, а его постоянство.

Как влияет полный разряд аккумулятора на срок его службы?
Отрицательно. Особенно опасен полный разряд для современных необслуживаемых аккумуляторов. Как предупреждают производители таких аккумуляторов, даже разовый полный разряд может вывести аккумулятор из строя.
Заряжать аккумулятор при любой температуре недопустимо, если аккумулятор был сильно разряжен и из-за этого на морозе электролит превратился в лед. Необходимо перенести аккумулятор в теплое помещение и начинать зарядку только после того, как лед растает.

При зарядке аккумулятора напряжение на его клеммах может достигать, в зависимости от типа зарядного устройства, 16В. Даже когда ключ зажигания вынут из замка зажигания, то все равно остаются подключенными некоторые устройства, например система охранной сигнализации, лампочка освещения салона, багажника. В зависимости от модели автомобиля могут быть подключены и другие устройства. Таким образом, вместо предельно допустимого по паспорту напряжения питания, на устройства будет подано большее, что может привести к выходу их из строя. Таким образом, если Вы не уверены, что все приборы при вынутом ключе из замка зажигания обесточены, то лучше не рисковать и перед зарядкой аккумулятора отключить от бортовой сети его отрицательный вывод. Почему отрицательный? Потому что отрицательный вывод аккумулятора подключен к бортовой сети автомобиля путем непосредственного подсоединения к кузову с помощью резьбового соединения. Если отключать, положительный вывод аккумулятора первым, то можно случайно прикоснуться гаечным ключом к металлическим деталям двигателя или кузова автомобиля. Получится короткое замыкание.

Действие электрогенераторов основано на явлении электромагнитной индукции. Каждый раз, когда проводник тока пересекает магнитные силовые линии или. Наоборот, когда магнитные силовые линии пересекают проводник, в нем возбуждается электрическое напряжение, величина которого тем выше, чем больше скорость пересечения и плотность магнитного потока. Если замкнуть этот проводник, то в цепи появится ток.
По принципу действия и устройству генераторы бывают постоянного и переменного тока. В настоящее время применяются генераторы переменного тока, т.к. мощность и срок службы таких генераторов выше, они имеют мощную массу при той же мощности, расход меди в 2-2,5 раз меньше. Возможность повышения передаточного числа от двигателя к генератору до 2,5-3,0. В этом случае на оборотах холостого хода двигателя генератора отдает до 25-50% своей мощности, что улучшает условие заряда аккумулятора, следовательно, и его срок службы.
С развитием автомобилестроения автозаводы постоянно совершенствуют конструкцию автомобилей. Совершенствуются и генераторы, применяемые в них. Использование полупроводников и микросхем позволило повысить надежность, качество работы генераторов, упростить их обслуживание.

Автомобильные генераторы