Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri
-
Upload
claudiuss69 -
Category
Documents
-
view
166 -
download
13
Transcript of Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 1/56
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 2/56
K. G. Jackson :i E L E C T R IC IT A T E.:
:i A
Intrebiri."
.; $1 raspunsurl:i;;
. :; Traducere din limba englezc
.. :i
1 2 9.:
i.. :
i,;
i.. :
i.. :
:;,; .
i.. :
i,;
I
t.:
i,;
1 ~
j
,;
i,;
i,;
;;. .I .:I
i
f .:
i.:
i
~
.. :Editura tehnicd
i.: Bucuresti .; 1975
•
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 3/56
K. G. lockson - Questions and answers on erectricity
Copyright @ Butterworth & : Co. limited. London
Traducere: Dr. ing. GH. COSTACHE
ing. MARIN SAMPALEANU
Redactor: CONSTANTIN MINEATehnoredactor: VALERIU MORARESCUCoperta: CONSTANTIN GULUTA
Bun de tipar: 30.09.19i~.Coli de tipar : 6,75.Tiraj: 50.700+70 ex. brosate,
C.Z.: 621.3.
Tiparul executat sub corn. nr. 321,la Intreprinderea polrgraftca "Crl$ana",
Oradea, str. Moscovei nr. 5.Republica Socialista Romania
Prefata
Cunoasterea $i aplicarea electricitiiiii este un factor
comun $tiintei si tehnicii. De cete mai multe ori, pregati-
rea noostrii In utilizarea eleciricitiiiii este relativ redusii.
La terminarea scoii; s'intem pur $i simplu uluiti de notiu-
nile abstracte, reprezentate de ecuaiii $i principii care par
- a nLLavea legatura directa cu lumea plinCi de inasini ce
[unctioneazo. dupa reguli rigide, a caror inieleqere e ne-
,::;eSQTaentru utilizarea lor corectii.
Seoput prezentei ciirti este a introducere in elecirici-
tate, 'in forma ei cei mai des intilnita, $i prezentarea in
qenerai a principalelor ei oplicaiii. Autorul a ciiutat rea-
iizcrea unei leqiituri intre un tratat teoretic, care umorii
prizele, tiuliile $i siuiura electricii, $i un manuai teimic,
care nu explicii de ce [enomenele sint a$a cum sint, Car-
tea este tiestinatii aiit tiiuirului cititor care doreste sa.
deoirui inginer electrician, cit $i muncitorului electrician
care vrea sa. s iie mai mult despre ce iucreazii.
Cum amiinuriiele nu pot fi tratate inir-o carte de di-
mensiunea acesteia, ateniia autorului a fast concentratii
asiipro. principiilor de baza $i a principalelor aplicciii ale
electricitiitii.
Primele capitole, care raspurui intrebiirilor cu priuire
Labazele electriciiiiiii, curentul continuu $i curentul alter ..
nativ, se ociipii de generarea $i distribuirea energiei elec-
trice. Urmeazii apoi intrebiiri $i riispunsuri legate de apli ..
caiiile electriciiiitii la inciiizire $i iluminare, urmate de
3
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 4/56
prezentarea motoarelor de curent continuu $i altemaii».
Capitolui final se ocu.pa de fenomenele electrolitice, ca
mod de producere a electricitCitii §i ca aplicatie a ei. Fie-·
care capitol se siirseste, acolo unde este ctizul., cu pre-
zentarea problemelor noi legate de coniinuiui lui.
Autorul
Cuprins
1. Introducere . . .
2. Curentul electric .
5
1534
51
63
i491
3. Producerea energiei electrice
4. Transportul ~i distrlbutlc energiei electrice
5. Incalzirea ~i i luminarea electrice
6. Motoare elect rice
7. Electroliza
Anexa
i Introducere
Ce este sarcina electrica?
Sarcina electrica este una din proprietatile de baza
ale mater iei. Toate materialele sint formate din atomi,
fiecare din ei fiind compus din nucleu, care contine pro-
toni si neutroni, si electroni plasati pe diverse orbite in
jurul sau. Numarul de protoni din nucleu deterrnina na-
tura atomului. Daca exista un singur proton, atornul este
Ide hidrogen; daca sint douazeci si noua, atomul este de
)2S l-__ -II---tt''\mI\
2-_----\\:-""\\'\'\"11
Fig. 1. Sectiune prin modelul atomului decupru. Atomul are 2 electroni pe primulinvelis, 8 pe al doilea, 18 pe al treilea siun electron de valenta pe ultimul. Nucleul
contine 29 de protoni ~i 30 de neutroni.
5
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 5/56
cupru; daca sint nouazeci ~i doi, atomul este de uraniu.
Fiecare proton are 0 sarcina electrica elernentara egala si
de semn contrar sarcinii electronului, Se considera c a . sar-cina protonului este pozitiva, iar sarcina electronului _.
negativa. Neutronii nu au sarcina electrica, prezenta lor
in nucleu afectind numai masa atomului. Sarcina totala
a nucleului este egala cu sarcina totala a electronilor ce-l
inconjoara, astfel Incit atomul este neutru din punct de
vedere electric.
Figura 1 reprezinta un atom de cupru cu douazeci si
noua de electroni orbitali, orbitele fiind astfel dispuse in-
cit forrneaza patru paturi in jurul nucleului. Patura ex-
terioara contine un singur electron.
Savantii atomist! afirma existenta mai multor parti-
cule subatomice, altele decit protonii, neutronii si elec-
tronii, noi particule "Hind pe cale de a fi descoper ite. To-
tusi, particulele de baza, descrise anterior, sint cele care
ne iritereseaza in teo ria simpla a electricitatii.
Ce este un curent electric?
Un curent electric este 0 miscare a sarcinilor electrice.
In unele materiale, electronii sint puternic legati de nu-
eleele lor; in altele, ei sint mai slab Iegati de nuclee, ast-
Iel incit electronii aflati pe orbitele departate scapa desub influenta nucleului, devenind liber iin material.
Electronul de pe orbita exter ioara a atornului de cu-
pru din fig. 1 poate user sa paraseasca atomul de cart:'
este legato In mod normal, intr-o bucata de cupru se aila
un mare nurnar de electroni liberi.
Atomii care au pierdut unul sau rnai multi electroni
au 0 sarcina reziduala pozitiva, Iiind numiti ioni. Elec-
tronii liberi sint sarcini negative izolate. Substantele in
care exista multi electron! liberi se numesc coiuiucioare,
6
iar cele in care electronii sint strins legati de atomi se
numesc izolante.
Daca electronii liberi dintr-un conductor sint facuti
sa se deplaseze in aceeasl directie, miscar ea lor constitute
lin curent electric.
F lu x d e e le ct ro m
I o n a o c t o r
If Sensu/
( c O f / v e n t l o n a l
M i sc a re a 1 0 m /o r
if) lotfrlorul
beier te ,
Fig. 2. Fluxul de electroni prin conduc-tor : ; ; i baterie.
Cine determina fluxul dirijat de electroni?
Daca cele doua borne ale unei baterii electrice sint le-
gate la capetele unei bare conductoare, pot determina prin
aceasta un flux dirijat de electroni, Daca bara este de cu-
pru, electronii negativi VOl' fi atrasi de borna pozitiva, in
tirnp ce borna negativa a bateriei va genera continuu alti
electroni, pastrind in acest fel un flux constant prin con-
ductor, asa cum este aratat in fig. 2.
In locul bateriei, fluxul dirijat de electron! poate fi de-
term inat de un cimp magnetic aplicat pe conductor, asa
cum se Intirnpla in cazul dinamului. Alte forme de ener-
7
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 6/56
gie, cum sint cea terrnica (la un terrnocupl u) si cea lumi-
noasa (la 0 fotocelula), pot fi utilizate pentru prcducerea
fluxului dirijat de electroni. Aceste aspeote vor fi tratate
In capitolul 3.
Care este sensul curentului?
Cei mai vechi cercetatori in fenomenele electrice, ne-
cunoscind interpretarea curentului ca flux de electroni,
au presupus sensul curentului electric de -la borna pozi-
tiva la cea negativa a bateriei. Acesta este sensul con-
ventional al curentului. Fluxul de electroni este dirijat,
insa, in sens invers. Deci, va trebui sa Iacem deosebirea
intre curentul conventional si Iluxul dirijat de electroni.
Ce este electricitatea statica?
Electricitatea produsa de sarcini irnobile se numeste
statuxi. Prin frecarea a doua obiecte se produce un trans-
fer de electroni de pe unul pe celalalt, astfel incit unul se
Incarca pozitiv, iar celalalt negativ (sistemului format din
·cele doua corpuri nui s-a dat nici 0 alta sarcina exte-
rioara, din care motiv sarcina pozitiva rezultanta este
egala si de semn contrar cu cea, negative).
Daca unul din cele doua obiecte este un material izo-
lant, sarcina electrica se acurnuleaza pe suprafata sa. De
exernplu, daca un stilou de plastic este frecat cu 0 bucata
de stofa, el va acumula sarcina negative si va atrage mid
bucatele de hirtie. Hirtia se va incarca pozitiv si se Vel
orienta spre stilou. Sarcin ile electrice actioneaza similar
poliIor magnetici; sarcinile de acelasi semn se resping,
iar cele de sernne contrare se atrag. Daca un corp con-
ductor izolat, Incarcat negativ, este atins cu mina, atunci
sarcina lui trece spre pamint sub forma unui curent elec-
tric foarte slab.
Cea mai veche sursa de electricitate au constituit-o
masinile electrostatice cu frictiune, singura forma de elec-
tricitate cunoscuta pina in secolul XVIII fiind cea statica.
Principiul generatorului Van de Graaff, 0 var ianta mo-
derna a masinii electrostatice, capabil sa acumuleze 0 sar--
cina foarte mare este prezentat in figura 3.
Rezisto(' Of' ('gO/i l l 'ea
CLll ' l 'nbtJ/u/ 80ma de
i ni l/ U t e ns iL if leBarJ corolla
8 il ra c o/ ec to sr e
C%an.} izo/atoare
C//rea izoiat7ta
Borna de
pamin t
Trat7sfol'mil6of'
r eoresor
Fig. 3. Principiul generatorului Van de Graaff. Sar-cina electrica este purtata de curele izolatoare pe
sfere izolatoare de acumulare. '
De ce se produce fulgerul?
In anumite conditii atmosferice, un nor se incarca cu
eJectricitate statica. Curentii de aer deplaseaza picaturile
de apa si cristalele de gheata in interiorul norului, prin
frecarea lor rezultind 0 sarcina electrica care se acumu-
leaza pe partea de jos a sa. Aceasta sarcina (de obicei ne-
gativa) induce 0 sarcina de semn opus pe suprafata pa-
mintului. Cind tensiunea (vezicapitolul 2) dintre nor si
9
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 7/56
pamint atinge citeva milioarie de volti, apare 0 descar-
care luminoasa, numita traznet (descarcarea produsa in-
tre nori e numita fulger).
Cum functloneaza paratraznetul?
Paratraznetul reprezinta 0 cale artificiala de scurgere
a sarcinii electrice la parnint. Forma si pozitia paratraz-
netului este astfel aleasa incit sa atraga traznetul mai
bine decit celelalte obiecte din apropiere.
Sarcina negativa a norului din apropierea par atraz-
netului induce pe acesta 0 sarcina pozitiva. Paratraznetul
este construit dintr-un conductor ascutit, sarcinile fiind
concentrate in virf. Datorita oimpului electric puternic,
aerul din apropierea paratrazrietului se ionizeaza. Cind
aerul ionizat ajunge la norul incarcat, se produce des-
carcarea prin paratraznet la parnin t.
In acest fel este evitata producerea trazrietulu i pe
obiectele apropiate, descarcarea Iacindu-se prin cablul de
cupru al paratraznetului si apoi prin placa de cupru Ie-
gata la pamint.
Ce este un condensator?
Este un dispozitiv de acumulare a sarcinii electrice.
eel mal simplu condensator este format din doua pliici
metalice separate printr-un dielectric, un material izolator
asa cumeste si aerul. In figura 4 sint prezentate citeva
tipuri de condensatoare. Daca intre placile condensate-
rului, numite arrnatur i, se conecteaza 0 baterie electrica,
ele vor ramine incarcate. In momentul conectarii apare
in firele de conexiune un curent electric pina cind anna-
turtle se incarca complet. Capacitatea unui condensator
10
de a retine sarcini electrice (rnasurata in jarazi) poate .fi
mar ita prin cresterea suprafetei armaturilor, prin micso-
rarea distantei intre ele sau prin inlocuirea dielectricului.
Care sint materialele utilizate ca dielectrici?
Materialele dielectrice utilizate in mod obisnuit pentru
condensatoarele folosite ip radio si echipamente electro-
nice sint ceramica, mica, materialele plastice, hirtia si ae-
C o m j e n s Q G o r
Clilfldrtc
A'no I
'~ f7ra. ! iurau
Fig. 4. Citeva condensatoare obisnuite,Constructia infasurata cu doua folii me-talice separate de un dielectric este uti-lizata la condensatoarele mici de radio
:;;i la cele industriale de putere.
rul. Se mai intilnesc condensatoarele electrolitice, careau drept dielectric 0 pelicula subtire de oxid depusa pe
una din arrnaturi prin electroliza (vezi cap. 7). Condensa-
toarele electrolitice au capacitati mari comparativ cu di-
mensiunea lor redusa. In industria se utilizeaza conden-
sa-toare care C J . U ca dielectric hirtia uleiata,
Ceeste permitivitatea unui material?
Este 0 masura a calitatii lui de a retine sarcina elec-
trica. Numeric, este raportul intre capacitatea unui con-
11
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 8/56
densator care are drept dielectric ace1 material si capaci-
tatea aceluiasi condensator cu aer intre armaturi. Acest
raport este numit pennitivitate relatiuii ~i este constant
pentru un material dat, inconditii fizice date.
Capacitatea unui condensator avind ca dielectric un
cup cu latura unitara este egala cu permitivitatea GLbso-luta a dielectricului. Permitivitatea absoluta a unui di-
electric este numeric egala cu produsul intre perrniti vita-
tea relativa a materialului si permitivitatea absoluta a
aerului.
Mica are constanta dielectrica aproape 7, iar hirtia 6.
Oxidul de tantal are 0 constants die1ectrica apr oxirnativ
11, in timp ce materiale1e ceramice pot atinge valori de
peste 15000.
Care materiale sint izolatoare?
Materiale electrice bune izolatoare sint: aerul, sticla,
hirtia, lemnul uscat, ceramica, asbestul, cea mai mare
parte ,a materialelor plastice si cauciucul. Apa pura nu
este conducatoare de electricitate, dar 0 mica impuritate,
acida sau alcalina, dizolvata in ea 0 transforrna intr-un
electrolit, adica Intr-un lichid conductor (vezi cap. 7).
Caracteristicile unor materiale izolatoare sint prezen-
tate in anexa.
Care materiale sint conductoare?
Oricare din materialele care contin un mare numar de
electroni Iiberi. Bune conducatoare de e1ectricitatesint:
aluminiul , alama, cuprul, aurul, plumbul, mercurul, pla-
tina, argintul si cositorul. Conductoarele electrice obisnuite
sint confectionate din cupru 9i aluminiu foarte pur.
Proprietatile unor materia1e conductoare sint prezen-
tate in anexa.
12
Variaza conductibilitatea electrica cu temperatura?
Da, pentru cele mai multe dintre materiale. In gene-
ral pentru conductoare ea descreste la cresterea tempera-
turii. Exceptie fac carbuncle si electrolitii, pentru care let
fel ca la majoritatea nemetalelor, conductibilitatea creste
1a ridiearea temperaturii.
Cum influenteaza temperatura domeniul de utilizare-
a izolatoarelor?
In mod obisnuit, trebuie sa stim daca izolatorul ales
corespunde temperaturii la care va lucra. Se definesc in
acest scop urmatoarele clase de izolatie: .
- clasa Y de izolatie, satisiacatoare pina la 90°C. Hir-
tia, bumbacul si matasea netratate fac parte din aceasta
clasa;
- clasa A de izolatie, utilizata pina la 105°C. Aici sint
incluse hirtia, bumbacul si matasea impregnate;
- clasa E de izol atie corespunde temperatur ilor pina
Ia 120°C. Hirtia si tesaturile impregnate fac parte din ea;
- c1asa B de izolatie, utilizata pina la 130°C. Ea CD-
respunde materialelor folosite in transformatoare si mo-
toare electrice ~i din ea fac parte asbestul, mica si POl'-
telanul; .- clasa F de izolatie corespunde temperaturilor pma
la 1'55°C, clasa H celor pina la 180°C, iar c1asa C tempe-
raturilor mai mari de 180°C. In toate aceste c1ase sint
incluse diverse varietati de sticla, mica ~i portelan.
Ce este un semiconductor?
Un semiconductor difera de alte materiale electrice
conductoare prin Iaptul ca factori aditionali pot influerita
trecerea curentului prin el. Conductibilitatea sa electrica
13
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 9/56
se situeaza Intre cea a unui conductor si cea a unui izo-
lator si creste la ridicarea temperaturii.
Proprietatile sale electrice sint rezultatul structurit
sale cristaline si a prezentei impuritatilor. Majoritatea se-
miconductoarelor, in stare pura, sint izolatoare, dar intro-
ducerea Impuritatilor creeaza un surplus de electroni (se-miconductor de tip n) sau 0 Iipsa de electroni (semicon-
ductor de tip p), fiecare din aceste stari perrnitind trecerea
curentului electric. Semiconductoarele utilizate in mod
obisnuit sint germaniul, siliciul, seleniul, oxidul de cupru,
sulfur a de plumb, arseniura de galiu, fosfura de galiu si
carbura de siliciu.
Ce este supraconductivitatea?
La temperatura zero absolut (-273°C), atomii i~i in-ceteaza vibratiile si electronii liberi pot trece prin mate-
rial fara nici' 0 pi~dica. Astfel in metalele racite Jn jurul
lui zero absolut (aproximativ -268°C), curentul electric
continua sa existe chiar dupa intreruperea sursei de ener-
gie. Acest fenomen este cunoscut sub numele de supra-
conductivitate. Spre deosebire de metale, semiconductoa-
rele aflate la temperaturi joase au conductihilitate redusa.
i Curentul electric
Ce este amperul?
Arnperu] (simbol A) este unitatea de rnasura a curen-
tului electric. Este denumit dupa numele fizicianului fran-
cez Andre Ampere, care s-a ocupat cu studiul conductoa-
relor parcurse de curent. Am.perul. internoiionat a Iost
definit in functie de efectele electrolitice ale curentului
electric (vezi cap. 7). EI reprezinta valoarea unui curent
constant care, trecind printr-o solutie de azotat de argi~
depune la catod ,0,001118 grame de argint pe secunda. In
anul 1948 el a fost inlocuit cu curiperui absolut, definit pe
baza Iortei exercitate intre doua conductoare paralele,
parcurse de curent. In cazul in care cele doua conductoare
au lungimea de un metru si sint plasate in aer (sau in
vid), la trecerea unui curent de un amper absolut, intre
ele se exercita 0 forta de 2X10-7 N. Arnperu] internatio-
nal este 0,99985 din amperul absolut.
In raport cu miscaren electronilor, Un amper repj-p-
!inta un flux de6,2X 1018 electronj ge secunda.
Ce este un circuit electric?
Orice portiuno conductoare Inchisa, prin care poate
circula curentul electric. In fig. 5 este prezentat un circuit
simplu care contino 0 baterie, un intreruptor si 0 Iarnpa
electrica. Cind intreruptoruj este inchis, curentul circula
cenven tional de la borna pozitiva a bateriei spre cea ne-
15
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 10/56
gativa, prin intreruptor si lampa, Iacind-o sa Iumineze.
Curentul se continua prin baterie, asa cum a fost aratat
in fig. 2.
[~or .
BateNe - ± Bee
fFig. 5. Un circuit simplu, Inchis prin In-
treruptor.
Ce este tensiunea electromotoare?
Tensiunea electromotoare este cea care face ca elec-
tronii sa se deplaseze in lungul circuitului. Ea este pro-
dusa de 0 dijereniii de potential. 0 sursa simpla, cum este
o baterie, are doua borne, una pozitiva, iar cealalta ne-
gativa, intre ele existind 0 diferenta de potential, Cind
cele doua borne sint conectate prin intermediul unui cir-
cuit, ia nastere un curent, de la punctul cu potential mai
rid icat, spre eel cu potential mai scazut. 0 diferenta de
potential mare poate produce chiar strapungerea unui
izolator, Iacind ca prin el sa treaca curent. Un Ienomen
de acest tip se produce in cazul descarcarilor luminoase.
Ce este voltul?
Un volt (simbol V) este unitatea de masura a tensiunii
electromotoare sau a diferentei de potential. Denum irea
a fost data dupa numele savantului italian Alessandro
Volta, care a inventat bateria electrica. Voltul reprezinta
diferenta de potential intre doua puncta ale unui conduc-
16
tor parcurs de un curent de un amper, cind puterea disi-
pata de acesta este de 1 watt (vezi mai jos).
Ce este rezistenta electrica?
Rezistenta electrica este marimea ce caracterizeaza
modul in care un conductor se opune trecerii curentului
electric. Materialele au 0 anumita rezistenta electrica:
conductoarele au rezisterita mica, in tirnp ce materialele
izolatoare au rezistenta mare. Rezistenta electrica variaza
cu temperatura in sens invers decitconductibilitatea (vezi
cap. 1). 0 proba dintr--un material pur va avea lntot-
deauna, in conditii similare, aceea~i rezistenta.
Poate fi rezistenta Influentata ~i de alti factori in afara
temperaturii?
Da. Rezistenta carbonului variaza, de exemplu, cu
presiuriea din interiorul lui. Acest efect este folosit la
proiectarea regulatoarelor de curen t si a microfoanelor.
Apa are 0 rezistenta mai mica decit
alti izolatori; deci umiditatea poate
influenta rezistenta electrica a mate-
rialelor.
Ce este ohmul?!
Fig. 6.deu derelatiei
Un proce-memo rare aIrrtre V, I
si R.
Un ohm (simbol Q) este unitatea
de masura a rezistentei electrice.
Denumirea este data dupa numele
savantului german Georg Ohm, care a studiat legile cu-
rentului electric. Ohrnul. international sau oliniul. standard
a fost definit ca rezistenta electrica a unei coloane de
mer cur cu masa de 14,4521 g ~i lungimea de 106,3 ern,
aflata Ia temperatura de 0° C.
2 - .Electricitate 17
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 11/56
In acest caz, voltul poate fi definit ca fiind diferenta
de potential de-a lungul unui conductor cu rezisterita de
1ohm, parcurs de un curent de 1 amper.
Ce spune legea lui Ohm?
Legea lui Ohm afirrna proportionalitatea intre curen-tul care strabate un conductor iOiidiferenta de potential
aplicata capetelor lui. Ea este exprimata prin relatia
VII =R, un de V este tensiunea in lungul conductorului
masurata 1n volti, I reprezinta curentui masurat in am-
peri, iar R este rezistenta conductorului masurata in ohmi.
Relatia de legatura intre tensiune, curent si rezistenta
poate fi scrisa si 1= VIR sau V =IR. In acest fel, fiinci
date doua dintre marirni, poate fi calculata a treia. Mo-.
dul de memorare a aces tor relatii este. prezentat in fig. 6;
pril$ acoperirea literei corespunzatoare marirnii de aflat
se obtine echivalentul ei in functie de celelalte doua.
Care sint legile lui Kirchhoff?
Ele sint legile de baza, cu ajutorul carora se pot cal-
cula curentii intr-un circuit electric (intr-o retea elec-
trica).
Prima lege exprirna continuitatea curentului. Conti-nutul ei: suma curentilor care converg intr-un punct de
rasniiicaiie (sou. nod) esie zero. Cu alte cuvinte, suma cu-
rentilor care intra in nod, in orice moment, este egala cu
suma curentilor care ies din nod. ,Ea poate fi cxprimata
algebric cu relatia
i1+i2+i3+i4+ ... =0.
'I'rebuie acordata atentie sernnului lui i. Curentul care in-
tra in nod se considers pozitiv, in timp ce curentul care
18
iese este luat negativ. Cel putin unul din curerrtii din fi-
gura 7 trebuie sa fie negativ. v .. • •
Legea a doua exprima principiul conserva-:ll energl : 1 .Ea spune ca: suma tensiunilor electromotoare zntr-un czr-
cuit inchis (sau ochi de \retea) este egaUi cu su-
rna ciiderilot de ten-
siune de-a lungul lui;
sau, exprimat algebric i,
(fig. 8):
e1+e2+e3+ ... =lj
=i1R1+izR2+i3R3+
+i4R4+ ...
o consecinta a legii Fig. 7. Prima lege a lui Kirchhoff,
a doua este teorema cu-
rcntilor de contur, a lui Maxwell, prin care fiecarui ochii
.se ascciaza un curent de contur, numit si curent ciclic. In
acest fel prima lege a lui Kirchhoff este satisfacuta in
mod automat, in timp ce din legea a doua rezulta un sis-
tem de ecuatii in care necunoscute sint curen tiide contur,
pe baza carora se pot determina curentii retelei. '
__~~ t.'2~~ ~R_2-r__~ __----
i1
tR lf
8,
AR,
i
Fig. 8. Legea a doua a lui Kirchhoff.
2'19
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 12/56
Cum se utilizeaza puntea Wheatstone?
Puntca Wheatstone este un circuit format din patru
brate rezistive, rezistenta unui brat fiind necunoscuta, Pe
o diagonala este conectata 0 baterie, iar pe cealalta un
galvanornetru (fig. 9). Galvanometr-ul este un instrument
J-----j- Re Zi5'teflCa
f l e c u f l o s c u t J
Fig. 9. Puntea Wheatstone. Curcntul prfn galva-nometru este zero daca raportul intre R, si R3
este egal eu eel intre R2 si R x'
II
care indica existenta curentului, Daca avem satisfacute
relatiile RJi=R2i2 si Rsil =Rxi2 ' adica Rl R x= R 2R 3, relatie,
cunoscuta sub numele de relatie de echilibru, prin galva-
nometru curentul va fi nul. Puntea se utilizeaza la rna-
surarea rezistentelor necunoscuts, care trebuie conectate
in locul rezistentei R x .
Ce este rezistenta interna?
In raspunsurils anterioare am considerat rezistenta ca
e proprietate a unui element rezistiv, numit rezistor, To-
tusi, trebuie sa amintim ca toate sursele de tensiune elec-
tromotoare, cum sint bateriile si generatoarele electrice,
au 0 rezistenta interria, numita rezistentn sursei. Curen-
20
tul care trece prin circuitul din fig. 5 circula si prin ba-
terie, 0 mica parte a tensiunii electromotoare fiind pier-
duta pr in caderea de tensiune produsa in rezistenta in-
terna a acesteia. Cu cit curentul este mai mare, cu atit
caderea de tensiune in rezistenta interns a bateriei este
mai mare.
Cum se mascara puterea?!
Puterea se mascara in wati (simbol W), 1 watt fiind
puterea disipata de un conductor parcurs de un curent
de 1 amper, la capetele caruia este aplicata tensiunea de
1volt. Puterea intr-un circuit rezistiv are valorile: VI,
PR sau V2/R.
Electronii care Iormeaza curentul intr-un material re-
zistiv sint implicati intr-un mare nurnar de ciocniri, in
urma carora se degaja energie. Aseasta apare sub forma
de caldura sau lumina: Ca urrnare, 0 putere echivalenta
trebuie aplicata conductorului pentru a mentine curen-
tul in el.
Care sint unitatile de masura ale puterii si energiei?
Ele sint date in tabelul 1, in sistemul international.
Alte unitati si factorii corespunzatori de transformare sintdati in anexa.
Care siut' efectele curentului electric?
Exista trei efecte principale ale unui curent ce trece
printr-un conductor. Fiecare este utilizat in aplicatii. Pri-
mul efect consta in faptul ca energia de ciocnire a elec-
tronilor din material apare sub forma de caldura sau lu-
mina. Al doilea efect consta in producerea unui cimp
21
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 13/56
Tabelul 1
Unitatl de putere !?ienergie
I Simbolulnitatea Echivalentul
1 joule pe secunda1000W (1,34 CP)
1000 kW sau 106 W0,001W
Energia generata de 0 putere de-I kW intc-o ora1newton-metru (N.m)
745,7 W
Watt
KilowattMegawatt
MiliwattKflowatt-or a
W
kWMWmWkWh
Joule
Cal-put ereJ
CP
magnetic. Al treilea efect reprezinta reactiile chimice care
apar atunci cind curentul trece printr-un electrolit. Aceste
fenomene se pot remarca $i in sens invers; caldura sau
lumina pot influenta curentul intr--un conductor; un cimpmagnetic poate induce un t:l!l~'ent;0 baterie foloseste reac-
'tiile chimice pentru a produce un curent electric'.
Ce este un circuit paralel?
Adaugarea unei a doua lampi in circuitul din fig. 5
poate fi Iacuta in doua feluri. In fig. 10,a adaugarea
Iampii a produs 0 noua cale a curentului. Aceasta este
conexiunea paralel. In acest caz, tensiunea pe fiecare beeeste egala cu Iorta electromotoare a bateriei. Curentul
total este dublu, fiecare bee consumind jumatate din el.
Fig. 10. Conectarea lampilor : a - in paralel;
b - in serie.
22
Ce este un circuit serie?
Este un circuit ca in fig. 10, b, uride acelasi curent
strabate ambele larnpi, tensiunea pe fiecare din ele fiind
jumatate din tensiunea electromotoare a bateriei. Un dez-
.avantaj al acestei conexiuni este Iaptul ca la defectarea
unei lampi circuitul se intrerupe.
Care este rezlstenta totala a rezistoarelor conectatein serie?
Rezistenta totals R a rezistoarelor din fig. 11, ale ca-
ror rozistente individuale sint R1, R2 si R3 este data de
relatia
In general, rezistenta totala a mai multor rezistoare co-nectate in serie este suma rezistentelor lor individuale.
Fig. 11. Rczistoare conectate in serie.
Care este rezistenta totala a rezistoarelor conectatein paralel?
Este dar ca in circuitul prezentat in fig. 12 efectul
rezistiv al celor trei rezistoare combinate va fi mai mic
decit al Iiecareia din ele, Intrucit adaugarea unui rezistor
produce 0 noua cale pentru curent. Rezisterita totala este
data de relatia
I
23
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 14/56
In general, inver sul rezistentei totale este suma in-
"verselor rezistentelor individuale legate in paralel (sau,
cu aite cuvinte, conductanta totala este suma coriductan-
tel or individuale).
ILr-r-
I
III
R 7
I}!L,
'11
~
~.
Fig. 12. Rezistoare conectate in paralel.
Care sint formulele pentru conexiunile
condensatoarelor?
Pen tru condensatoare legate in serie:
111 1-=-+,-+-.C C1 C2 C3
Pentru condensatoare legate in paralel:
C=C1 +C2+C3•
Ce este coulombul?
Coulornbul este unitatea practice de masura a sarcinu
electrice. Este denumit dupa savantul fr ancez Charles de
Coulomb, care a Iacut principale descoperiri in electrici-
tate si magnetism. Coulombul (simbol C) este probabil cea
mai importanta uni tate electrica, ea fiind legata de sar-
cina electronului prin relatia:
e= 1,602 '10-19
C.
24
o sarcina de 1 coulomb este transportata de un curent
de 1 amper, intr-o secunda.
Cind 0 sarcina de un coulomb este deplasata pe 0 di-
Ierenta de potential de un volt, este efectuat un lucru
mecanic de 1 joule (vezi tabelul 5).
Ce este un electromagnet?
Cind un conductor este parcurs de un curent, in ju-
rul acestuia este produs un cirnp magnetic. Daca conduc-
torul este infasurat sub forma unei bobine atunci cimpul
magnetic produs este similar cu eel dat de 0 bara mag-
netica cu doi poli, nord si sud. Marirnea cirnpului mag-
netic poate creste daca in interiorul bobinei se introduce
o bara din fier, ce va constitui miezui ei.
Se Iormeaza in acest fel un electromagnet, care pro-duce cimp magnetic atita timp cit spirele sale sint stra-
batute de curent. Daca sensul curentului se schimba
atunci se va schimba si polaritatea electromagnetului.
Cum functioneaza 0 sonerie?
Fig. 13 arata circuitul unei sonerii electrice; Iunctio-
narea ei se bazeaza pe proprietatile electromagnetului.
Prin Intreruptor se inchide un circuit format din baterie
(saualta sursa electrica) bobinele electromagnetului, arcu]
de contact si surubul ajustabil de contact.
Curentul, care strabate electromagnetul, produce lin
cimp magnetic, care va atrage arrnatura acestuia; ca ur-
'mare ciocanelul Ioveste clopotul, facindu-l sa sune. De
aserneni, miscarea arrnatur ii des face contactul electric:
intre arcul de contact si surub. Ca urmare cimpul mag-
netic dispare si arrnatura revine in pozitia initiala. Aceasta
face ca circuitul sa se mchida din nou si fenomenul se
repeta atit timp cit intrerupatorul este inchis.
25
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 15/56
/n treruptor__I.._
1/l rc d e r ev em r e
4r c li e
contact
4rmaiiJra
de /ier
Fig. 13. Circuitul unei sonerii.
Ce este un releu?
Releul este un dispozitiv care inchlde sau deschide
contaete intr-unul sau mai multe circuits separate.
Exists multe varietati de re1ee, proieetate pentru di-
verse scopuri. Multe din ele utilizeaza ca element de baza
un electromagnet asa cum este aratat in fig. 14. A,tuRci
cind bobina ele"Ctromagnetului este alimentata prin cir-
La ClrcUitiJ/A
Fig. 14. Un electromagnet simplu.
26
cuitul A, se inchide corrtactul in circuitul B. Avantajul
unei astfel de scheme consista in Iaptul ca un eurent mie,
in circuitul A, poate comanda un curent mare in circui-
tul B. In acest fel echipamentele de mare putere pot fi
cornandate de la dis-
tanta prin circuite de
mica putere. Alte re-
lee se bazeaza pe
efectul terrnic al cu-
rentului electric.
In fig. 15 sint pre-
zerrtate trei tipuri de
relee eleetromagneti-
ceo Contactele releu-
lui prezentat in (a)sirrt inchise intr-o in-
cinta cu atmosfera
uscata, Releul din (b)
este astfe1 conceput
incit circuitul de cu-
rent este intrerupt
atunci cind bobina e-
lectromagnetului es-
te alirnentata. In ca-zul releului prezentat in (c), la alimentarea electro-
magnetului unul din circuite este intrerupt, in timp ce
altul este inchis. Acest releu realizeaza comutarea de pe
un circuit pe altul.
Re1eele sint utilizate pe scara larga in sistemele de
control automat si in eireuitele telefonice: ele pot fi rea-
1izate cu 0mare varietate de contacte astfel incit in ace-
189i timp pot fi irrtrerupte san inchise foarte multe cir-
cuite. Releele pot constitui elemente de siguranta atunci
B OD lt7 ,j - 1
a
Lima COfl]urra /a smbele arcaie- -
~1
C
Fig. 15. Relee: a·_ releu cu contacteinchise intr-o incinta: b _ releu cucontacte normal inchise; c _ releu
comutator.
27
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 16/56
cind sint proiectate astfel incit la depasirea unui anumit
curent prin circuit, armatura sa fie atrasa.
Ce este inductia electromagnetica?
Sa consider-am doua bobine una In apropierea celei-
lalte, una dintre ele fiind parcursa de curent. Cirnpulmagnetic produs va trece prin ambele bobine. La intre-
ruperea sau stabilirea curentului, deci la variatia cimpului
magnetic, in bobina prin care curentul a fost initial zero,
se induce 0 tensiune electromotoare numita iruiusii. Daca
circuitul ei este inchis, in acesta apare un curent. Feno-
menul este cunoscut sub numele de iruiuctie mutuolii. 0
aplicatie importanta a fenomenului de inductie rnutuala
este transforrnatorul electric; 0 alta aplicatie 0 forrneaza
masina asincrona (vezi cap. 3 si 6).
La intreruperea sau stabilirea curentului printr-o bo-
bina apare deasemeni Ienornenul de inductie electromag-
netica, cunoscut sub numele de autoiruiuctie.
Legata de acest fenomen este rnarimea numita indue-
tanta, a carei unitate de masura este henry (simbol H).
Daca curentul unei bobine de un henry se schimba cu
viteza de 1 amper pe secunda, tensiunea electromotoare
indusa va fi de 1 volt.
Prin ce difera curentul alternativ (c.a.) de curentul
continuu (c.c.)?
Curentul continuu (c.c.) este constant si are un sin-
gur sens.
Curentul alterriativ (c.a.) trece mai intii intr-un sens
prin circuit si apoi in celalalt. Aceasta se repeta in mod
regulat. Cele mai multe generatoare rotative (vezi capite-
Iul urmator) produc curent alternativ si aproape toate
aparatele electrico-casnice sint de c.a..
28
Care este frecventa uzuala?
In Europa, var iatia curentului alternativ industrial este
astfel incit 0 perioada dureaza 1/50 secunde. Prin pe-
rioada se intelege timpul in care curentul variaza de la
zero la valoarea sa maxima, apoi la valoarea minima si
din nou pina la zero. Frecventa va fi in acest caz 50 deperioade pe secunda (50 Hz). In Statele Unite si alte tari
se mai utilizeaza frecventele de 60 Hz sau 25 Hz (uni-
tatea de masura a Irecventei este un hertz).
Care este tensiunea uzuala?
Cele mai multe instalatii casnice sint alimentate cu 0
tensiune de 220 V.
Ce este 0 unda sinusoidala?
Cind tensiunea sau curentul alternativ sint reprezen-
tate in raport cu timpul, rezulta 0 unda sinusoidala
(fig. 16). Matematic ea este reprezentata de ecuatia Y=
=sin x.
o perioada
Va/od
pe vlrf' Timp
Fig. 16. 0 unda sinusoidala.
29
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 17/56
Ce este valoarea efectiva?
Este valoarea unui curent continuu echivalent care ar
da acelasi efect termic ca si curentul alterriativ respectiv,
Valoarea efectiva a unei marimi sinusoidale este 1 ! V 2 sau0,707 din valoarea samaxima.
Ce este reactanta?
Este ceea ce se opune trecerii curentului alternativ in
cazul unei bobine sau capacitati, Ea se mascara in ohmi
9i valoarea sa XL, pentru 0 inductanta pura este data de
relatia
unde L este Inductanta, f Irecverita curentului, iar V si 1
sint valorile efective ale tensiunii si curentului, Pentru
o capacitate pura C, reactants Xc este data de
1Xc=VjI=--·
2 7 C f C
Ce este impedanta?
Impedanta este marimea totala care se opune trecerii
curentului intr-un circuit de c.a..Ea reprezinta suma re-
zistentelor si a reactantelor inductive si capacitive.
Relatia intre impedanta Z, rezistenta R, si reactants X
a unui circuit poate fiexprirnata utilizind algebra nurne-
relor complexe prin
Z=R+jX
unde j este un operator care roteste un
fazor cu un unghi de 90°. Aceiasi rela-
tie este aratata prin diagrama Iazoriala
a triunghiului impedantelor (fig. 17) de
Fig. 17. Tr iun- la care se poate scriegniul impedante- Z? R~ I X?
lor. "= -, ".
30
Sernnificatia lui c p este explicata in capitoluI urrna-
tor. Mai putem scrie
R=Z cos c p
!'Ii
X=Z sin c p o
Cum functioneaza un instrument de masurat eu
bobina mobila?
Cel mai utilizat instrument de curent continuu are 0
bobina constituita din mai multe spire, plasata intre polii
unui magnet permanent, fix. Cind bobina este parcursa
de un curent, proportional cu tensiunea sau curentul de
masurat, ea se roteste in [urul axului pina la echilibrul
dintre cuplul electromagnetic si eel mecanic al resortului
bobinei. Un ac indicator atasat cadrului bobinei poate in-
dica 0 valoare proportionala curentului ce strabate bo-
bina (fig. 18).
Instrumentul astfel format poate masura tensiuni sau,
combinat cu 0 baterie, chiar rezistente.
!3oblfla 1_~~J1~~:i>:;~parcur.sa
curent
Magnetpermane(lt
Fig. 18. Principiul instrumentului de masurat magnetoelectric.
31
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 18/56
Cum se mascara tensiunea si curentul?
Un ampermetru, folosit pentru masurarea curentului,
are montata in paralel cu bobina 0 rezistenta mica (,~unt),
astfel incit numai 0 mica parte din curent va trece prin
el. Pentru masurare, el se monteaza in serie si fiind un
Tabelul 2
Tipuri de instrumente de masurat
Marimea demasurat Tipul Avantaj e Deza vantaj e
Curent si ten-siune (c.c.)
Magnetoelec-tric Precizie buria
Electromag-netic leftin Precizie slaba
Cunant ~iten- Electrornag-siune (c.a.) netic Ieftin
Electrodina- Precizie buna Scump
micDe inductie Scara reclusa Osingura
frecventa
Cu redresor Consum redus Erori date de
forma deunda
Termic De valoarea Capacitate
efectiva real a redusa de
incarcare
'I'ensiune (c.c. I Electrostatic Nu consurna Nu mascar-a
si c.a.) putere tensiuni joase
Curenti slabi Cu redresor Consum redus Erori date de
si tensiuni
I
forma de
mid (c.a.) unda
Puterea (c.a.)IElectrodina- Precizi e buna Scump
micDe inductie Scara red usa o singura
frecven ta
32
instrument cu rezistenta mica produce perturbatii foarte
mici ale curentului de masurat.
Un voltmetru, utilizat la masurarea tensiunilor, are In
serie cu bobina 0 rezistenta de valoare mare. Aceasta
asigura 0 cadere mica de tensiune pe bobina instrumen-
tului. Pentru masurare instrumentul se monteaza in pa-ralel pe circuitul de masura si datorita rezistentei mati
el practic nu perturbs starea acestuia.
Ce tipuri de instrumente de masurat maf.exista?
Exista multe tipuri de instruments de masurat (ta-
belul 2). In unele din ele bobina este cea care se misca
intre polii unui magnet, in altele bobina este fixa, iar in
interiorul ei se deplaseaza 0 piesa de fier sau un magnet.
Unele din ele se bazeaza pe atractia sau respingerea elec-trostatica, altele pe efectul terrnic al curentului. In instru-
mentul numit electrodinamic, magrietul permanent din
instrumentul prezeritat anterior, este inlocurt cu un elec-
tromagnet. Instrumentul de inductie poate avea unul sail
mai multi electromagneti. Masurarea curentului alterna-
tivcu instrurnentul de curent continuu prezentat mal sus,
se poate face prin adaugarca unui redresor (vezi cap. 3).
Citeva tipuri de instruments de masura si avantajele lor
sint prezentate in tabelul anterior.
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 19/56
Producerea energiei electrice
Cum este produsa energia electridi?
Prin diverse metode. Sursa poate fi chirnica (cum este
in cazul unei bater ii), terrnica sau lurninoasa. Pe scarS.
larga insa, energia electr ica se obtine din energia meca-
nidi, in rnasinile electrice rotative, unde conductoarele
electrice sint rotite in cimpuri magnetice sau invers. Ener-
gia mecanica, la rindul ei, se obtine din energia terrnica
de la diversi combustibili, cum ar fi petrolul, carbunele
sau cornbustibi li nucleari. In unele regiuni energia me-
canica se obtine user pe baza
cader ilor de apa. Toate ge-
neratoarele din centrale1e
electrice sint an trenate de
turbine cu vapori sau cu apa.
'Care esj;e regula miiniidrepte a lui Fleming?
Aceasta regula' arata di-
rectia curentului indus intr-
un conductor ce se deplaseaza
intr-un cimp magnetic. Pen-
tru aplicarea regulei se dis-
pun degetul mare, aratatorul si degetul mijlociu astfel in
cit sa formeze un sistern de axe de coordorrate, asa cum
este aratat in fig. 19. Daca degetul mare este orientat in
.Fl~ 18. Regula miinii dreptepentru determinarea sensu-
lui eurentului indus.
34
directia miscarii conductorului ii i aratatorul in directia
cimpului magnetic, atunci degetul rnijlociu va indica sen-
sul curentului indus.
Cum este generat eurentul continuu?
Prin rotirea unei spire conductoare intr-un cimpmagnetic. Fig. 20 arata un generator de curent continuu
simplu, numit dinam, Cind spira se roteste intre polii
magnetului, In ea se induce un curent, determinat prin
regula miin iidrepte, al carui sens se va schimba de
doua ori in timpul unei rotatii complete. Pentru ca Ia
bornele de iesire ale generatorului sa se obtina aceiasi
polaritate a tensiunii, se Ioloseste asa numitul colector,
format din doua segmente izolate intre e1e, care fac
contact pe rind cu periile colectoare. Fie-care perie i~ischirnba contactul de pe un segment pe altul de fiecare
data cind spira este perpendiculara pe axa polilor magne-
tului, pozitie ce cor espunde unei tensiuni de valoare zero.
i" 4<W;~": J ( ~ « . e ' 3 : 4 ~ ~l~k,
. S p i r a in p Q Z I ? i 8Of'lzontalii
1--'-----,.,1 T i m pPer/oed»+ -
\JlFig, 20. Pcincipiul ciinamului ell 0 silJgurii sprra si colce-'WI' cu doua segmentc. El produce 0 tensiunc puls atone.
Tensiunea de iesire este 0 serie de pulsuri care vartaza de
la zero la valoarea maxima, asa cum este aratat in
fig. 20.
3' 35
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 20/56
Pentru a obtine 0 netezire a acestei tensiuni pulsa-
toriise folosesc mai multe spire decalate unghiular intre
ele, colectorul fiind format in acest caz din mai multe
segmente. In cazul rrrasinii practice pe rotorul confec-
Ca l' c. JS i d e f le r Armaturj
Icsire C C
Fig. 21. Diriamul \CU doi polio
tionat din tole de otel sau fier conductoarele bobinelor
sint plasate in crestaturi longitudinale. 0 sectiune prin-tr-un dinam cu doi poli este prezentata in fig. 21. In
acest caz bobinele de excitatie plasate pe piesele polare
produc cimpul magnetic necesar furictionarii.
Cum sint alimentate bobinele de excitatie?
Exista mai multe moduri de a alimenta in ourent
continuu bobinele de excitatie ale unui dinam. Dad le
alimentam de la 0 sursa externa avem 0 exciiaiie se-
36
paratii; cind ele sint conectate in paralel pe iesire avem
excitatia derioatie; cind ele se conecteaza in serie CL l
bornele de ie~ire excitatia este de tip serie, iar atunci cind
se realizeaza combiriatia ultimelor doua avem 0 excitatie
mixtii (sau com-
pound). Diferitele
moduri de conectaresint prezentate in
fig. 22.
seste la generatorul
cu excitatie mixta pentru a face tensiunea de iesire sta-
bila la fluctuatii ale curentului de sarcina.
Cum functioneaza un alternator?
Un alternator, care genereaza curent alternativ, nu
necesita un colector, ca in cazul dirramului. Am ~azut
ca curentut indus in spira care se roteste in cimp mag-
netic este alternativ. In timp ce la dinam este necesar
colectorul pentru obtlnerea tensiunii pulsator ii, in ca-
zul alternatorului, tensiunea alternativa se culege direct
Pentru pornirea
unui dinam cu exci-
tatie derivatie este
suficient cimpul
magnetic remanent al
pieselor polare. In
cazul excitatiei serie
la crester ea curentu-
lui in sarcina creste
si cirnpul dat de bo-
binele de excitatie.
Acest efect se Iolo-
milla
[xc i ta tr8
d e r i v i I ? r e
ReDstar de I 'Bg/are
Fig. 22. Exemple de conectare aledinamului,
37
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 21/56
prin intermediul unor inele si a unor perii, a~a cumeste
aratat in fig. 23. Tensiunea obtinuta este dependenta de
pozitia spirei fata de axa magnetilor.
La alternatorul intilnit in practice exista un mare
numar de spire, sisternul magnetic fiind ceva mai CGm-
i ? o t a C / B
, - - - - - - - - - - - -
Fig. 23. Princlpiul alternatorului eu 0 singura spira si douainele. EI produce 0 tensiune sinusoidala.
plicat, si constituit din electrornagneti. Pentru alimenta-
rea acestora este necesara 0 sursa suplimentara de cu-
rent continuu. In fig. 24 este prezentat un alternator
lilimentiil'p. C C
Inld.IJNrrI rotor/ca
Fig. 24.. Alternator eu patru pol.i.
38
simplu cu patru poli, in practice numarul acestora pu-
tind fi mai mare. F'recventa tensiunii alternative, ob-
tinute, depinde de numarul perechilor de poli ai siaioru-
lui ~.ide viteza de rotatie a rotorului.
Intotdeauna se obtine tensiunea de iesire la bornelerotorului?
Nu. La masin ile mari rotorul este eel care produce
cimpul magnetic de. excitatie, in timp ce in conductoa-
rele statorice se indue curenti. In acest fel tensiunea de
iesire se obtine in puncte fixe, alimentarea rotorului
facindu-se prin inele colectoare.
Ce este defazajul?
Cind 0 tensiune alterriativa este aplicata unui simpluJ
rezistor prin el va trece un curent alternativ. Tensiuriea
si curentul au forme de unda sirnilare ~i ajung in ace-
lasi timp la valorile maxime, minime 9i zero. In aeest
caz se spune ca ele sint in fazCi.
Daca tensiunea alternativa este aplieata unui circuit
format de 0 inductanta, curentul va fi in urma ei. Daca
circuitul este 0 inductanta pura, curentul va fi in urrna
tensiunii cu 90°, adica va fi zero cind tensiunea estemaxima, si devine maxim cind tensiunea treee prin zero
(fig. 25). In situatia in care circuitul este format dintr-o
inductanta si 0 rezistenta, curentul va H inurma ten-
siunii cu un defazaj mai mie de 90°.
In mod similar daca tensiunea se aplica unui eirc1.f.l't
capacitiv curentul va fi defazat inaintea tensiunii apli..
cate cu 90°, in cazul unei capacitati pure, si mai putin
de 900 in cazul unui circuit format din capacitate ~i re-
zistenta.
39
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 22/56
V ,I
CIi'Clllt fjl/f' il7dl/cUIl
V, I
- - - " - - - - - - - I I _ _ _ _ _ , L _-·--v-
Cif'cult pur ['apaelt/v
Fig. 25. Forrnele de unda ale tensiunii :;;1curentului, incazurile cind circuitul contine 0 inductanta puri; si 0
capacitate pura.
Ce este unghiul de defazaj?
Este unghiul intre dona marirni sinusoidale de aceeasi
frecventa, Cind trebuie adunati doi curenti alternativi
care nu sintl in Iaza, trebuie sa se tina seama de va-
loarea unghiului de defazaj (cp) dintre ei.
Ce este factorul de putere?
Factorul de putere este raportul intre puterea activa
sl puterea aparenta, Puterea aparenta intr-un circuit de
curent alternativ se defirieste prin produsul intreva-
loarea efectiva a tensiunii si valoarea efectiva a curen-
tului (P=VI). Cind in circudt sint incluse diverse echi-
40
pamente, ca de pilda motoarele electrice, datortta defa-
zajului intre tensiune si curent, 0 parte din energia ce-
data se intoarce la generator. Puterea utila, in acest caz,
numita si putere activa, este VI coscp, unde c p este de-
fazajul intre tensiune si curent. Cosinusul unui unghi
nu este niciodata mai mare ca unu,
Se poate vedea ca factorul de PU;~q::te coscp.
Ce este unghiul de pierderi? . , t : z : ; d "~I-
Este complernentul unghiului de defazaj intre ten-
siune si curent in cazul unui condensator care are drept
dielectric un anumit material. Datorita imperfectiunii
izolator ului, defazajul intre tensiune si curent va fi mal
mic de 90°. Unghiul de pierderi este 0 masura a imper-
Iectiunii izolatorului. De cele mai multe ori el este no-
tat prin ~.
Cum lucreaza pun tea Schering?
Puntea Schering este utilizata pentru masurarea ca-
pacitatilor condensatoarelor ~i a Iactorului de putere
pentru diferite materiale izolatoare. Ea se poate intilni
sub doua variante: puntea de inalta tensiune si free-
venta industriala ~i puntea de audiofrecventa.
Schema de baza a puntii industriale este prezentatain fig. 26. Capacitatea necunoscuta de masurat, C,,, im-
preuna cu capacitatea standard Cs, Iorrneaza bratele de
inalta tensiune ale puntii: rezistenta Rz si grupul para-
lel RI, C1 Iorrneaza bratele de joasa tensiune. Condi-
tiile de echilibru ale puntii sint:
41
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 23/56
unde tg ~ este tangents unghiului de pierderi, iar f esteIrecventa tensiunii de alimentare. F'olosirea rezistorului
variabil R; si a capacitatii variabile C1 permit realizarea
echilibrului puntii, independent, pentru capacitate si
pentru unghiul de pierderi.
Fig. 20. Puntea Schering de Inalta ten-siune.
Cind este necesara masurarea pierderilor la Inecventa
audio se folosesc conductoare de alimentare ecranate sl
legate la pamint. Se Iormeaza, in acest caz, asa numita
punte dubla.
Ce este componenta reactiva a curentului?
Este component a neproductiva a curentului absorb it
de echipamentele electrice cu un factor de putere mai
mic ca unu. Pentru micsorarea acestei compcnente se
utilizeaza instalatii de lmbunatatire a factorului de pu-
tere.
De ce se Ioloseste curentul alternativ mai mult decitcurentul continuu?
Un prim avantaj consists in Iaptul ca tensiunea al-
ternativa poate fi distribuita usor la diferite valori prin
42
Iolosirea unui transformator. Este necesar ca energia
electrica sa fie produsa si distribuita Ia valori inalte ale
tensiunii (vezi capitolul 4). Un alternator de tensiune
inalta este mai simplu si mai ieftin decit un generator
de c.c., iar tensiunea alternativa produsa, poate fi usor
ridicata la valoarea necesara transmiterii si apoi cobo-rita pentru alimentarea consumator ilor individuali.
Cum Iuncti@neazaun transformator?
Fe baza Ienomenuluj de inductie electromagnetica el
produce 0 tensiune de iesire alternativa, a carei valoare
depinde de valoarea tensiunii de intrare. In principal, el
este format din doua infasurari dispuse pe acelasi miez
magnetic, confectionat din fier. Cind un curent alterna-
tiv strabate infasurarea primarii, varIatia fluxului mag-netic produce in secundar 0 tensiune indusa, Daca bor-
nele infasurarit secundare sint conectate la un circuit in
secundar apare un curent,
Cind infasurarea secundara are mai multe spire decit
cea prirnara, tensiunea obtinuta la bornele ei este mai
mare decit cea aplicata pe prirnar. Invers pentru cazul
contrar. Intrucit la un transformator perfect puterea este
constanta, la ridicarea tensiunii se obtine in secundar un
curent mai mic decit in primal' si viceversa,
S e C I J f 7 I l a r
,Fig. 27. Principiul transformatorului.
Miezul este confectionat din tole, pen-tru reducerea curentilor turbionari.
43
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 24/56
Cu notatiile din fig. 27 avem
v] n, 12-=-'="2 N2 II
I?ac~ cele doua infasurar! sint identice, curentii si
tensiunile in primal' si secundar VOl'avea aceleasi valori.
Un astfel de tr ansformator cu raportul de transformare1 : 1 este utilizat cind este necesara decuplarea galvanica
intre doua echipamente electrice.
Poate fi curentul alternativ transformat in curent
continuu?
Da. Aceasta se poate face direct cu un redresor sau
prin intermediul unui grup motor-generator in care un
motor de c.a. antreneaza un generator de c.c, Un con-
vertizor rotativ, realizeaza aceasta, avind inele colec-
toare la un capat si colector 1acelalalt,
Cum functioneaza un redresor?
Redresorul este un dispozitiv care Iasa sa tread! cu-
rentul intr-un singur sens. Cind tensiunea alternativa
se aplica 1a intrarea unui redresor simplu (fig. 28 (a)),
curentul va trece prin el nurrrai in timpul unei [umatati de
perioade, astfel incit la iesire se obtine0
serie de p~lsuride acelasi semn. Un dispozitiv mai complicat format din
patru diode redresoare, montate ca in fig. 28 (b) reali-
zeaza 0 redresare completii. Prin aceasta schema ambele
semialternante ale tensiunii de intrare sint Inver-sate in
pulsuri de aceiasi polaritate, Irecventa lor fiind dubla
fata de cea a tensiunii de intrare. Cu ajutorul unor echi-
pamente aditioriale, numite filtre, se realizeaza netezirea
acestor pulsuri pentru a obtine 0 tensiune continua.
Redresoarele metalice pot fi serniconduotoare de tipul
seleniului sau siliciului. Se mai utilizeaza tuburi redre-
44
soare de tipul diodelor folosite in echipamentele elec-
tronice, iar in cazul curentilor foarte intensi se folosesc
tuburile redresoare cu vap~ri de mercur. Ti~'istoarele pot
fi utilizate deasemeni ca redresoare (vezi pag. 34).
Redresor
C'~)-__ ~__ __jn~arCln i Te~ ; =~ ~ alternaC/v;-.._/
L LTensillne continua
a
c = M + r / ; ; ; : : ; . J'SarCina _.L\ .L_ P('in diode/e
1oii3 QPrm diodete
~b Tens/une cont/nug
Fig. 28. Redresarea: a - semi-alternanta:b - dubla alternants. '
Ce este un sistem trifazat?
Este un sistem de curent alternativ care Ioloseste trei
circuite separate, tensiunile fiind egale in valoare efec-
tiva si Irecventa, dar fiind defazate in timp cu 0 treime
din perioada. Tensiunile sint produse de un alternator
trifazat; ele sint transmise prin cabluri si transform a-
toare fa motoare sau alti consumatori tr ifazati.
Figura 29 prezinta sistemul celor trei tensiuni (Vj, V2,
Vs ) produse de un alternator trifazat. Defazajul intre ele
este de 1200
• Surna algebrica a celor trei tensiuni 1a fie-
45
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 25/56
care moment de timp este zero (tensiunile situate dea-
supra axei sint considerate pozitive, iar celelalte ne-
gative).
Fig. 29. Tensiuni triraeatc.
Care sint avantajele sistemului trifazat in comparatie
cu eel monofazat?
1. Un sistem trifazat de tensiuni are posibilitati de
utilizare, mai multo decit unul rnonofazat.
2. Conectarea alterriatoarelor trifazate in paralel este
relativ sirnpla, astfel incit putem comb ina tensiunile de
iesire.
3. Transportul si distributia energiei electrice sint
rnai economice.
4. Motoarele trifazate sint mai eficiente decit cele
monofazate.
Ce este conexiunea in stea?
Este acea dispunere a bobinelor Iazelor in care punc-
tele de sfirsit ale mfasurarilor sint legate intr-un punct
comun, numit vlrful stelei. In fig. 30 Iieoare dintre in-
Iasurarile de Iaza ale alternatorului alimentcaza Cite 0
sarcina printr-o pereche de. conductoare. In practica
corrductoarele de Intoarcere pot fi inlocuite cu unul sin-
gur Iorrnindu-se astfel un sistem cu patru conductoar e.
(6
Prin al patrulea conductor circula curentul de intoarcere,
cind sarcinile nu sint egale. Daca sarcinile sint egale,
acest conductor, numit si neutru, nu este necesar. In
aceasta situatie alternatorul se leaga la pamint, sistemul
avind numai trei fire.
Fig. 30. Conexiunea trttazata in stea.
Tensiunea intre doua conductoare de alimentare a sis-
temului trifazat conectat in stea (numita tensiune de
linie) este de "3 sau 1,73 ori mai mare decit tensiunea
intre un conductor si Iirul neutru (numita tensiune de
faza).
Ce este conexiunea in triunghi?
Este conexiunea in care infasurar ile fazelor sint conec-
tate cap Ia cap intr-un lant continuu. Tensiunea de linie,
in aeest eaz este egala eu tensiunea de faza, dar eurentul
de linie este de V 3 orimai mare decit curentul de faza,
Mai slut ~i alte cai de producere a energiei electrice?
.Exista tot atitea moduri de producere a energiei elec-
trice cite efecte are curentul electric. Pina acurn au fost
prezentats generatoarele care utilizeaza efectul electro-
magnetic al curentului. In capitolul 7 sint descrise bate-
47
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 26/56
riile, care folosesc efectul electrolitic al curentului elec-
tric. AIte surse de energie rnai putin utilizate in practica,
se bazeaza pe legatura intrecurentul electric si energia
ll:!lminoasa sau energia terrnica. Se fac in prezent cercetari
asupra generatoarelor de inductieale caror par ti metalice
in mil?care sa fie inlocuite cu gaz.
Ce este un termocuplu?
Este un dispozitiv care Iunctioneaza pe baza ejectului
termoelectric sau Seebeck. Daca un circuit electric este
format din doua (sau mai muIte) conductoare metalice
diferite, jonctiunilo lor fiind mentiriuto la temperaturi
diferite, prin circuit va trece un curent electric. De exern-
plu, daca circuitul este format din constantan (aliaj de
cupru si nichel) si cupru, cele doua jonctiuni fiind men-
tinute la ODC,respectiv la 300°C atune] forta electromo-,
toare produsa va fi de aproximativ 15 milivolti (0,015 V).
Intrucit tensiunea de iesire e unui termocup1u este pro-
portionala cu temperatura, la conectarea lui pe Un volt-
rnetr u cali brat se poate rnasura direct temperatura jonc-
tiunii calde fata de a celei reci. Un astfel de termometru
se uti lizeaza 1a masurarea temperaturii furnalelor. Invers,
un mare nurnar de tennocuple conectate intre ele pot
transforma direct energia termica in energie electr'ica.
Cum functioneaza 0 Iotocelula?
Fotocelula este un dispozitiv sensibilIa lumina format
din doi electrozi inchisi intr-un balon de sticla din care
s-'a scos aerul sau a fast umplut cu gaz inert. Unul din
electrozi este construit din tr-o placa invelita lntr-un me-
tal sensibi] Ia lumina, cum este cesiul, de exemplu, care
emite electroni atunci cind este iluminat. Celalalt elec-
48
trod este mentinut 1a un potential pozitiv fata de placa
astfel incit el va atrage electronii ernisi. Curentul in cir-
cuitul exterior creste cu Ilumiriarea, dar nu este propor-
tional cu ea.
Un alt tip de Iotocelula are drept electrod 0 placa de
plumb invelita in oxid de cupru sau seleniu (sau alte
semiconductcare) si apoi acoper-itecu 0 pelicula transpa-renta rrietalica. Lumina strabatc pel icula metalica si inve-
lisul semiconductor emite electroni. Acestia trec in peli-
cula metalica, fiind inlocuiti de electronii din plumb. Ca
urmare a acestui fenomen, rezulta 0 diferenta de potential
intre pelicula metalicasi placa de plumb.
Peritru a produce a putere electrica care sa poata fi
utilizata practic sint necesare foarte muIte celule deacest
fel conectate intre ele.
Ce este un generator magnetohidrodinamic (MIlD)?
Un generator rnagnetohidrodinarnic este un dispozitiv
care transforms energia terrnica a unui gaz fierbinte,
ionizat in energie electr ica. In eel mai sirnplu generator
MHD, gazul ionizat trece pr intre polii unui electromagnet,
directia sa de curgere Iiind perperidiculara pe cirnpul
magnetic. Ou anumite modificar i, se poate face in asa fel
incit cirnpul electric indus in curentul de gaz (care este
mar it prin impurificarea gazului cu materiale gata ioni-
zate) s a fie utilizat pentru a dir ija curen tul electric prin-
tr-o sarcina exterioara, Alt tip de generator MHD utili-
zeaza drept fluid de Iucru metalul topit.
Ce este un tiristor?
Tir istorul este un dispozitiv semiconductor redresor
controlat, care este capabil sa blochezo curentul in con-
49
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 27/56
ductis directa pina 1a aparitia unui impuls de comarida
care pune in functiune elernentul, El este format din patru
straturi de material semiconductor, de exemplu siliciu,
avind grosimea de 0,4 rnrn si diarnetrul intre 2,5 9i25 mm. Dispozitivul poate u scos din functiune nurnai
pr in inversarea polaritatii tensiunii aplicats sau prin cres-
terea rezisten tei de sarcina.
. e Transportul energiei electrice.;
i.;
i.;
La ce tensiune este transportata energia electrica?
Energia electr ica este tr ansportata la distanta prmtr-un
sistern de retele electrice, Ia diverse tensiuni : 110 kV,
220 kV, 400 kV 9i chiar peste 800 kV. 'I'ransportuj ener-
giei electrice se face fie prin Iiniiaeriene, fie prin cabluri
subterarie.
La tensiunea de 110 kV, stilpii de sustinere au peste
25 m inaltime, fiind plasati la intervale de circa 300 m;la 22 0 kV ei au inaltimea de peste 35 m, intervalul fiind
circa 350 m; la 400 kV, inaltimea poate ajunge la 50 m,
distanta intre ei fiind de peste 350 m. In anurnite situatii,
cum sint de exernplu trecerile peste ape, ei pot atinge
Inaltrmi mai mari.
Uncle sint folesite cablurile subterane?
In .localitatile urbane si acolo unde costul suplimentar
este justif icat de alte consideratii, cum ar fi eel estetic de
pilda, Un cablu subteran de Inalta tensiune necesita insta-
Iatii de racire si instalatii suplimentare pentru evitarea
pierder ilor in pamint. Din acest motiv el este mult mai.
scump decit 0 linie aer iana. '
Este transportul realizat in curent eontinuu?
Da. Transportul energiei la mare distanta si rnalta
tensiune i11curent continuu este tot mai des folosit. Ast-
4· 51
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 28/56
fel sint evirate efectele capacitive $i inductive din curent
alternativ. Experienta a aratat ca pentru transportul la
aceeasi tensiune este necesar in c.c. un cablu cu diametru
mult mai mic. 'I'otusi, costul instalatiilor de redresare $i
conversie(de transforrnare inapoi in c.a.) face mai scump
transportul in c.c. decit in c.a., astfe1 incit el este eco-
nomic numai pentru 0 linie de citeva sute de kilometri.
Linii de transport in c.c. sint instalate lntre Ang1ia si
Franta, Sardinia :;;iItalia, Suedia si Danemarca, In Uniu-
nea Sovietica si in America de Nord.
Care sint materialele utilizate pentru Iinii aerienesi cabluri?
Liniile aeriene sint confectioriate dinconductoarede
cupru, aluminiu cu miez de otel 9i cadmiu-cupru. Conduc-
toarele din cupru sint Iolosite la toate tensiunile; pentru
deschideri mari se utilizeaza cele din cadmiu-cupru care
au 0 mare rezistenta mecanica. Coriductoarele din alumi-
niu cu miez de otel sint Iolosite in special in cazul ten-
siunilor malte. Exista tendinta ca aluminiul sa inlocuiasca
cuprul, dater-ita costului sau mai scazut,
In cazul cablurilor subterane sint necesare straturi de
Izclatie $i protectie. Dintre materialele izolatoare rernar-
cam: hlr tia impregnata cu ulei, cauciucul natural rsi'sin-
tetic, materialele plastice,cum sint policlorur a de vinil
sau polietilena (utilizata de obicei in locul cauciucului).
Cablurile izolate cu hirtie pot fi utilizate pina 1a 40 0 kV,
in timp ce eablurile izolate cu cauciuc sau materia1e plas-
tice, nurnai pina 1a 11 kV.
Protectia unui cablu cu izolatie de hirtie lmpregnata
este mai 'inti! realizatacu un strat de plumb sau aluminiu
pentru evitarea umezelii si apoi cu un strat ·de bitum
.arrnat sau fara arrnatura metalica, pentru evitarea coro-
.5 2
ziun ii si a distrugerii mecanice. Pentru cablurile izolate
cu cauciuc sau materiale plastice protectia este determi-
nata de necesitatile de serviciu.
c
cu un singur manunchi. Cablurile cu ulei (a) includ niste
s~irale metalice, fo1osite 1a dirijarea u1eiu1ui incalzlt spre
rezervoarele de racire plasate la diverse intervale pe Iun-
gimea cablulu i, Odata racit, acesta este dirijat din nou
53
Cum sint construite cablurrle de energie electridi?
In fig. 31 sint prezentate sectiurri transversale ~rin
trei tipuri de cabluri de energie electrica. Cablul cu lZO~
Iatie infa'$urata (a), asa cum amta$i denumkea lui,
are izolatia infaf?urata pe fiecare manunchi de conduc-
toare, totul fiind prins intr-o izolatie axterioare. Cablul cu
tresa metalica (b) are fiecare manunchi izolat separat,
totul fiind imbracat intr-uninveli$ metalic. La cablul cu
manta de plumb (c) fiecare manunchi de conductoare este
invelit tntr-o manta de plumb.
Cablurile utilizate la tensiuni foarte inalte sint echi-
pate suplimentar pentru evitarea deformarii lor prin in-
calzire. Fig. 32 prezinta citeva dintre 'ele, fiecare avirrd
cite trei manunchiuri. In mod obisnuit ele sint cabluri
Fig. 31. Cabluri subterane pentru tensiuni sub 50 kV_;a - cablu cu izolatie tnrasurata; b - cablu cu tresa
metalica: c _:_ cablu cu manta de plumb.
a
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 29/56
s?re_cablu. Cablul plat, are (b) manunchju-jj., asezats unul
1mga.a:tul. ~Iantaua de plumb este inconjurata de 0 foWl
metalica prin care circula ulei. Variatiils, de velum ale
acesteia, datorita inciHzirii, sint preluate de ulei. care
-c
Fig. 32. Cabluri subterano pentru tensiuni peste 50 kV:
a - cablu cu ulei: b ::- cablu plat: c - cablu in COD-
ducta sub presiune.
ump1: s~atiul ramas, Cablul in conducta sub presiune (c)
consta dintr-un cablu in manta inchis intr-un containercu azot Ia presiunea 1400 kN/m2.
Sint studiate in prezentcablurile dicite cu apa.
Care este curentul Iimita al unui cablu?
Este curentul continuu maxim la Care cablul functio ,
neaza sigur si fara deteriorari. Capacitatea cablului in
a.cest sens este lirnitata de dDdura generata de conductor
91disipata in izolatie si manta. Curentul maxim depinde
de temperatura maxima Ia care izolatia poate lucra
(65°-85°C depinzind de tensiune, tip etc.) 9i de modul in54
care cablul a fost instalat. In general curentul maxim
admis intr-un cablu ingropat este mai mic decit al ace-
luiasi cablu plasat in aer, dar in anumite cazuri situatia
poate fi inversa.
Pentru toate tipurile de cabluri exists tabele care dau
curentul maxim.
Cum ajunge energia electrica la consumator?
1. Energia electrica este produsa asa cum am vazut
in capitclul anterior, la 0 tensiune de 11 kV, sau chiar
mai mare.
2. Tensiunea este ridicata la 220 kV sau 400 kV pen-
tru sistemul de transport.
3. De la statiile de a1imentare este distribuita Ia 33 kV
(sau uneori la 66 kV), instalatiile industriale mari Iiind
alimentate direct la aceasta tensiume.4. La statii le primareeste coborita la 11kVsau 6,6 kV.
5. In statiile locale se obtirie :tensiunea de alimentare
utilizata in Iocuinte, birouri etc. (380 V trifazat, 220 V
monofazat).*
Ce este un intreruptor?
Este un dispozitiv pentru conectarea si intreruperea
unui curent intr-un circuit, sau pcntru decuplarea auto-
mata a circuitului Ia cresterea excesiva a curentu1ui in
urrna unui scurt circuit in sarcina. Intreruptoarele sint
conectate in diferite puncte ale retelei de distributie.
Circuitu1 este intrerupt printr-o separare mecanica a
contactelor conectate in serie cu el. Contactele intrcrup-
torului sint plasate intr-o camera de stingere a arcului
electric (care tinde sa pastreze continuitatea circuitului).
• La noi In tal:a tensiuneade linie trifazata este 380 V, iar ceamonotazata util izata in cladiri este 220 V, in mod ebisnuit.
55
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 30/56
De obieei mcdiul de stingere este ulei sau aero Aerul se
poate afla sub presiune asa cum se intimpla la intrerup-
torul cu aer comprimat. La alte tipuride Intreruptor apa
este utilizata cu succes la stingerea arcului. In cazul in-
treruptoarelor de rnalta tensiune se folose$te hexaflorura
de sulf.
Fig. 33. Intreruptor monofazat cu ulei, pentru tensiu-riea de 60 kV:
1- borne; 2- secundarut transtorrnatoruruj de curent; 3 - dis-POZltlVde etansare ; 4 - ghidare, resoarte de declansare stamortlzoare; 5. - contacte mobile; 6 - arcurt de reglare ~icontacte; 1 - izolator de por telan ; 8 - ventil; 9 - mecamsmde acnonare : 10 - cuplar e elastica; 11 - indicator de nivelpentru ulei : 12 - roata de cornanda manualii; 13 - filtre ~irobmete pentru aer; 14 - carnasa izolatoare din fibre vul-
canizate.
56
La intreruptorul cu ulei prezentat in fig. 33 deschide-
reacontactelor in ulei si temperatura initial ridicata a
arcului, deterrnina apar itia unei bule de gaz, fermata in
principal din hidrogen. Turbulenta gazuluisi racirea prin
uleiul inconjurator realizeaza stingerea efectiva a arcului
electric.
Cum functioneaza 0 siguranta?
Siguranta sau fuzibilul este ·formata dintr-un conduc-
tor subtire care se incalzesto 9i se topeste, deschlzind cir-
cuitul, atunci cind curentul depasestc 0 anumita valoare.
'In locuinte se folosesc pentru protectia instalatiei elec-
trice sigurantecapsulate. Tot inacest seep se mai folosesc
itiiieniptoare autol1wte miniaturii, avindcurentul de ru-
pere mai mic de 60 A.
Cum este realizata instalatia de protectie a unei
locuinte?
La' 0 instalatie casnica mica, sigurantele sau alte dis-
pozitive de protec1ie sint plasate in trei puncte asa cum
este aratat in fig..34. Inainta de Iritrarea in con tor se dis-
pune 0 siguranta de 60 A pe faza liniei de alimentare.
Dupa contor si intreruptorul principal urrneaza un tabloude sigurante (sau intreruptoare miniatura) de 30 A perrtru
fiecare circuit de putere sau grup de circuits (sigurantele
de 5 A sint suficiente, in mod obisnuit pentru circuitele
de iluminare). La un circuit modern de tip buclat ou 0
priza de iesire de 13 A, fiecare fi9a a consumator ilor elec-
trici are propria sa siguranta iadecvata acestuia. 'Intr-un
astfel de circuit, un consumator fix esteconectat prin
intermediul unei cutii cu sigurante, daca aceasta nu este
iricorporata in e1.
57
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 31/56
Este un sistem de distributie a energiei electrice intr-o
Iocuinta formirrd 0 bucla pe care se pot conecta mai mul te
prize de 13 A, deservind 0 suprafata de aproximativ
100 m", totul fiind 1egat 1a 0 priza de iesire de 30 A (vezi
fig. 35). Aparatele consumatoare sint conectate in circuit
58
Ce este un circuit buclat de alimentare?
prin Iise multiple. Sigurante capsulate sint asamblate in
fisele de legatura sau in cutii de sigurante pent~u~ con-
s~matorii Iicsi. Cablurile de legatura 1a fiecare prrza tre:
buie sa aibe sectiunea mai mare de 1,5 mm" (sau 2,5 mm-
clad au izolatie de cauciuc sau p.v.c.).
Alimef!tare
faza lVeiltril
Sigura!l,ta
!leuif'u
----------,
lablo// sig//f'af/fe I
consomsto-) J
III
o· 000 IBom~ I
_!!! ' ! ! .r !!_J
tut;e cusIgw8nte
SI 1/7~;:eI'Upto8re
tIJ!l6'Xiu!li
f'6'f!/;{'UU!l
Circuit ill
b i l e / a
Legiitwt/e
la pamli7c !lU
sint deseost«
59
Prid deperete
F'ry '~5 Un circuit buclat. Un circuit separatt::b~~e' in~talat pe fiecare supraf'ata de ~O O m',
punctele de alimentare fiind conv~nabll a~~-zate de-a lungul sau, Fiecare bucla este ali-montata prin fazi'i !I i neutru, de la tabloul de. distr ibutie.ig. 34. Protectia clcctrica a unei instal atii
casnice. Schema nu cuprinde conductorul delegare la pamint,
Cum se mascara energia consumaUi?
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 32/56
a curentului prin sigurante?
1. Contactul intre conductoarele par-curse de curent,
deterrninind un scurt circuit.
2. Supraincarcarea circuitului.
3. 0 legatura la parnint, adica un contact mtre un
conductor activ si invelisul metalic de protectie. In cea
mai mare parte a instalatiilor, siguranta (sau intrerup-
torul de curent maximal) sint proiectate in a9a fel incit
sa Iucreze si in acest caz.
Cum este Instalatia de legare la pamint?
Partile metalice ale instalatiilor electrice prin care
nu trece curent sint conectate la conductoarele de pamirit,
care se leaga in mod obisnuit la punctul neutru al retelei
de alimentare. Cablul subteran de alimentare are, de ase-
menea, mantaua metalica si arrnatura legate la punctul
neutru al transformatorului statiei de alirnentare. In in-
stalatiils mai vechi, in absenta unor astfel de Iogaturl,
erau utilizate conductele de apa. Actualmente, FlU mai
este permis ca legarea instalatiei Ia pamint sa se Iaca
prin ccnductele de apa sau gaze.
Cum este realizata protectia prin legare multiplala pamint?
Una din metode este legarea conductorului neutru al
liniei de aliment are la pamint, Legarea la pamint se face
la diferite intervale, de obicei, la intrarea 9i la iesirea
instalatiei, ceea ce asigura 0 continuitarte in cazul ruperii
conductorului neutru.
60
Cu ajutorul unurcontor de energie. Acest instnl~e~t
de masura are ca parte principala un disc dealumww
ce se poate roti in jurul unui ax (vezi fig. 36). Doi el~c-
tromagrieti plasati linga disc produc cimpuri magne:lce
care indue in disc curenti. In urma interactiunii curentllor
indusi si cimpul magnetic, rezulta un cuplu care rote9tediscul. Electromagnetul in forma de E, cu miez din tole de
fier, produce un cimp proportional cu tensiunea aplicata:
electromagnetul in forma de V, totcu miez din tole, pro-
Fig. 36. Wattmetru monofazat.
61
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 33/56
Care sint defectele ce pot determina cresterea excesivaa curentului prin sigurante?
1. Contactul intre conductoarele par-curse de curent.
determinind un scurt circuit.
2. Supraincarcarea circuitului,
3. 0 legatura la parnint, adica un contact intre un
conductor activ ~i invelisul metalic de protectie. In cea
mai mare parte a instalatiilor, siguranta (sau intr erup-
tcrul decurent maximal) sint proiectatein asa fel incit
sa lucreze si in acest caz.
Cum este Instalatia de legare la pamint?
Par tile metalice ale instalatiilor electrice prin care
nu trece curent sint conectate la conductoarele de pamint,
care se leaga in mod obisnuit 1apunctul neutru al retelei
de alimentare. Cablul subteran de alimentare are, de ase-
menea, maritaua metalica 9iarmatura legate la punctul
neutru al transformatorului statiei de alimentare. In in-
stalatiils mai vechi, in absenta unor astfel de Iegatur i,
erau utilizate conductele de apa. Actualmente, nu mai
este permis ca Iegarea instalatieicla pamint sa se fad
prin conductele de apa sau gaze.
Cum este realizata protectia prin legare multi pia1 ; : 1 pamint?
Una din metode este legarea conductorului neutru al
liniei dealimentare la parnint. Legarea la pamint seface
la diferite intervale, de obicei, la intrarea si la iesir-ea
instalatiei, ceea ce asigura 0 continuitate in cazul ruperii
coriductorului neutru.
60
Cum se mascara energia consumata?
Cu ajutorul unuicontor de energie. Acest instrurr:e~t
de masuraareca parte principala un disc de aluminiu
ee se poate roti in jurul unui ax (vezi fig. 36). Doi el:c-
tromagne~i plasati Iinga disc produc cim~ur~. magnetice
care indue in 'disc curenti. In urma interac~lUnll curentllor
indusi si oimpul magnetic, r-ezulta uncupl~ ca~e rotestediscul. Electromagnetul in forma de E, cu miez dm tole de
fier, produce un cirnp propor~iona1 cu te~siu~ea aplicata:
electromagnetul in forma de U, totcu miez din tole, pro-
A . l u s t a r e vlteiB
clareiflB
Fig. 36. Wattmetru monofazat.
61
dues un cimp proportional cu curentul absorbit. Frinarea
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 34/56
'cliscului se realizeaza cu ajutoi-ul Unor magnet; penma-
nenti.
Viteza de rotatio a discului depinde de efectul arnbilor
electromagneti si este, deci, corelata cu puterea consu-
mata, numaruj de rotatii fiind proportional cu energia
exprimata in kilowatt ora (kWh).
Cum este taxata energid consumata?
Taxarea energiei consumate se poate face fie direct
proportional cu energia consumata, fie stabilindu-se un
taI: if ,fix in functio de receptoarele existente (pausalj, Mai
ex:sta sistemul in care 0 parte din energia consurnata se
plate9te la un tarif, iar restul la un tarif redus (in acest
caz, pretul energiei in timpul noptii este mai red us decit
i~ tim~u1 zilei). Pentru inregi!strarea energiei consumatezrua, diferentiat de cea consumaaa noaptea, este necesar
un Contor cu dublu tarif.
Care este codul culorilor pentru firele de conexiune?
A fost adaptat cablul de culoare rO$ie peritru conduc-
toarele active, alba pentru neutru, iar pentru conductorul
de pamint, verde ~i galben (bicolor). In instalatiile mai
vechi sint utilizate culoarea rosie pentru cond~ctoarele
active, negru pen tru neutru si verde pentru conductorulde pamint.
Incalzirea '§ii iluminarea electrica
Cum produce caldura un curent electric?
Un conductor prin care trec~ curent se incalzeste da-
torita energiei electronilor in miscare, ca urrnare a cioc-
nirilor acestor a de atomii retelei metalice.
In timp ce anurriite coriductoare sint proiectate pentru
a disipa caldura minima, altele se construiesc special pen-
tru a produce energie terrnica. Ultirnele, slrrt elemente de
Incalzir'e electrica si sint montate in spirala pe suporti decaramid!1 refractara.
Din ce materiale se face elementul de incalzire?
Aceasta depinde de conditiile termice in care el tre-
buie sa lucreze. Elementul confectionat dintr-un aliaj
nichel-cupru (45Q /o nichel, 55% cupru) poate lucra pina la
400°C; un alia] de nichel crom-fier (60% nichel, 24% fier,
16010 crom) pina la 950°C; un aliaj nichel-crorn (80010 ni-
chel , 20010 crom) pina la 1 150°C f? i unul de fier-crom-alu-
miniu (20:_30% crom, 5010 aluminiu, 65-75010 fier) pina
la 1350°C.
La ce temperaturi lucreaza anumite clemente?
Elementele de incalzire casnice pot Iunctiona dupa
cum urrneaza: un Incalzitor prin convectie la 350°C; un
prajitor de piine la 600°C; un ceainic sau un incalzitor de
rufe la 850
o
G; un fier de calcat sau un incalzitor prin ra-
63
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 35/56
diatie la g o o o e . Elementele rezistive ale cuptoarelor elec-
trice de tratare a metalelor fun ctioneaza la 1 o o o o e sau
mai multo
Care sint principalele tipuri de Incalzitoare casnice?
Un mcalzitor radiant produce caldura prin radiatie; el
incalzeste obiectele aflate in calea radiatiei termice si nu
aerul inconjurator. Temperatura elementelor de incalzire
in acest caz este foarte ridicata.
Un incalzitor convector tncalzeste prin convectie aerul
din Iocuinta , care poate fi antrenat prin intermediul unui
ventilator. Incalzitoarele tubulare, ca si cele cu ulei sau
apa, Iunctioneaza prin convectie. $i in acest caz 0 mica
cantitate de caldura este cedata prin radiatie. Elementele
de incalzir e au 0 temperatura relativ red usa. In cazul
incalzirii prin convectie, aerul intra in camera prin par-
tea de jos, strabate elementele de incalzire si iese la ni-
velul tavanului, temperatura fiind controlata prin inter-
rnediul unui 'terrnostat.
Un incalzi tor inmagazinator este un convectorcu ele-
mentele imbracats intr-un material izolant. El Iunctio-
neaza in tirnpul noptii, cind energia electrica este mai ief-
tinasi cedeaza caldura in timpul zilei, transmiterea facin-
du-se cu ajutorul ventilatoarelor.
Cum functioneaza un termostat?
Este un dispozitiv de reglare a ternperaturii si cuprinde
un element sensibil Ia var iatii le acesteia. La schirnbarea
ternperatur iise produce 0 Iorta mecanica sau un semnal
electric care actioneaza un regulator de caldura prin
interrnediul unui intreruptor, ventil sau alt dispozitiv
(vezi fig. 37). In forma cea mai simpla, 'terrnostatul este
alcatuit din doua lamele din metale diferite, prinse una de
alta, astfel incit la cresterea temperatur ii, datorita dilata-
rilor diferite, dispozitivul se cur-beaza. Aceasta curbare
este Iolosita la action area unui lntreruptor.
Meta l C/ J d lla ta rs m a re
a
: - : -- - - -= : I m r d o /'
Bulb
~Tu b ca'i /far f lu id d e d ll at ar e
! b
CearaG
Fig. 37. Termostate. Deformarea datorita temperaturii estenotata cu m;
a - lama btrnetalica in consota : b - element cu expansiune volu-metrtca ; c - element cu piston; d - element cu tub Bourdon.
Ce este 0 rezistenta de incalzire?
Este 0 rezistenta electrica de valoare relativ mare care
disipa suf icienta caldura Ia trecerea curentului electric.
In industrie ele se Inti'lnesc la cuptoarele Incalzite electric.
Elementele de incalzire industr iale sint similare celor
folosite in Iocuinte, fiind confectionate din eliaje nichel-
crom sau Iier-crom-aluminlu. La temperaturi Ioarte ridi-
cate se utilizeaza molibdenul, tungstenulsau platina. De-
asemeni, pot fi utilizate materiale nemetalice cum ar fi
grafitul sau carbura de si1iciu.
65
Rezistentele de incalzire sint utilizate la topirea meta-
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 36/56
lel or moi ca antimoniul, plumbul, zincul care se topesc la
temperaturi relativ joase. Drept vase de topire se pot
folosi containere metalice. In unele situatii, piesa metalica
este conectata direct in circuitul electric. Acest procedeu
S e utilizoaza la incalzir ea barelor de metal iriainte de
laminare sau forjare.
Ce este inealzirea prin curenti de inalta Irecventa?
Ridicar ea temperaturii unui metal prin curentii de
inalta Irecventa care-I strabat, situatie in care se produce
o incalziro foarte rapida. Modul de incalzire depinde de
natura mater ialului. Astfel pentru mater ialele -conductoare
se util izeaza inciiizirea prin iruiuciie, iar pentru cele izo-
Iatoare, inciileirea dielectricii.
Cum se realizeaza incalzirea prin Inductie? .
Pe baza fenomenului de inductie electromagneticii, Ih-
tilnit Ia transforrnator. Cind un material conductor este
pla sat lntr-un cimp magnetic alternativ in el apare un
curent electric indus, care deterrnina incalzirea materia-
Iului. Puterea disipata pe 0 piesa de luau depinde de
modul de cuplare Intre ea si dispozitivul inductor, un
cuplaj fiind strins cind distants este mai mica de 5 mm.
In aceste corrditii puterea disipata in piesa este proportio-
nala cu patratul curentului din inductor v si radacina pa-
trata a Irecventei. La frecvente ridieate curentul indus
tinde sa se repartizeze superficial; acest Ienomen se nu-
rneste eject pelicular si este tot mai pronuntat la Irecvente
inalte.
Un cuptor de inductis necesita 0 atmosfera SpeC181a
sau vid de topire. In cazul topirii metalelor se uti lizeasa
66
frecventa industrials (50 Hz), in tirnp ce la Iipirea sau
calir ea rnetalelor, Irecventa poate ajunge pina la
10000 Hz. Ecliipamentele pentru tratamente superficiale
potf'unctiona Ia Irecvente chiar mai mari decit 500 000 Hz.
Cum se face inealzirea dielectrica?
Prill pierderile care au loc intr'-un material izolatorcirid acesta este conectat drept condensator la 0 alimen-
tare de c.a. Cimpul alter nativ deterrriina miscaraa mole-
culclor care duce la Incalz irea mater ialului. Electrozii pot
[fect~_
t m ~ h ".s.
~R j m i n G -'7
Fig. 38. Diferite moduri de incalzire di-electrica a Imbiriartlor de lemn si abailor pentru tratamente termice ale
metalelor.
5'67
fi plasati 'in diverse pozitii asa cum este aratat in fig. 38.
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 37/56
Temperatura mai mica de 100°C prcdusa in materialele
dielectrice este adecvata multor scopuri industriale.
Energia terrnica produsa este propor tionala cu frec-
venta si patratul tensiunii de alimentare, Tensiunea de
alimentare poate ajunge pina la 15 kV, iar frecventa este
cuprinsa intre 2 si 100 MHz.
Incalzirea dielectrica este utilizata in producerea ma-
terialelor plastice si in topirea foliilor termoplastice.
Ce este un cuptor cu arc electric?
Este un cup tor de topire in care este produs un arc
electric intre doi electrozi, deobicei metalul de top it for-
mind unul din ei.
Un cuptor cu arc direct are trei electrozi de grafit
conectati la un sistem trifazat de tensiuni, arcul electricIorrnindu-se lntre acestia si sarja metalica (fig. 39). Elec-
r - - - - : r = = = ; = = = - = - - = : . : _ : : : . = = IIlrirlent8f'8f =f 'Jfazati f
.!--~~flectf'Oli~ r l = : = ; : : : ; : : : : : J
trozii sint initial in con-
tact cu sarja, dupa care
curentul este mentinut
de arc. In acest fel se
poate obtine 0 tempe-
ratura de 3500°C.
Un cup tor cu arc in-
direct este alimentat deo tensiune rnonofazata.
Res tu f' i me tahca
Fig. 39. Cuptor cu arc electricpentru deseurt metalice.
Cei doi electrozi Intre care se Iormeaza arcul sint montati
orizontal deasupra sarjei, care este leganata intre ei pen-
tru a fi incalzita uniform prin radiatie.
Ce este un cuptor cu fascicul de electroni?
Este un cuptor in care electronii accelerati in vid sin t
Iolositi la topirea metalelor. Un cuptor cu Iascicul de
68
electroni poate fi uti1izat la topirea si raf inarea unui me-
W cu punct ridicat d€ top ire.
Cum se face sudarea electrica a metalelor?
Siularea rezistioii este utilizata pentru lipirea a xloua
metale. In acest caz electrozii plasati pe ambele parti ale
foliilor de lipit, sint parcursi de un curent intens
Fig. 40. Sudarea elcctrica:
a - sudare prin puncte; b - sudare in cusatura ;c - sudare cu arc.
(fig. 40 (a)). Prin incalzire metalul se topeste partial, dupa
care este lipit prin aplicarea unei presiuni mari. La depla-
sarea celor doua folii, intre electrozi se Iorrneaza 0 cusa-
tura.
Siularea cu arc se bazeaza pe incalzirea metalului pe
baza unui arc electric. Arcul se Iormeaza intre placa, care
constituie unul din electrozi, si celalalt electrod.
Ce este aliajul de lipit?
Aliajul de lipit (fludorul) este un amestec de cositor si
plumb, cu adaosur imid de an'timoniu. Este utilizat la
lipirea conductoarelor electrice. Avind punctul de topire
69
care are lungimea de unda caracteristica gazului, Sodiul
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 38/56
mai scazut decit conductoarele de lipit prin incalzire
el se topeste intre ele, dupa care se solidif ica lainlatu-
rarea sursei de caldura. Inainte de efectuarea lipiturii
se mlatura oxizii de pe metal.
In aderarea la metal cositorul joaca rolul eseritial.
Cum este construita Iampa cu filament?
o lampa C1! l filament (un bec electric), se bazeaza pe
incandescenta filamentului de tungsten, la trecerea curen-
tului prin e1. Eficienta filamentului cre~te daea el este
realizat sub forma unei duble spirale, asa cum este aratat
in fig. 41. In inter iorul balonului de sticla este introdus
un gaz inert, cum ar fi argoriul sau azotul, care preintirn-
pina distrugerea prernatura a filamen tului prin oxidare
sau evaporare. Sticla poate fi incolora sau tratata cu un
praf alb pen tru a realiza------ CO/(tJt ~e
Fig. 41. Lampa cu filament in-candescent.
difuzia luminii.
Ce este soclul baioneta?
Soclul unor Iampi cu
incandescenta cu doua sau
trei nituri, care patrund
in santurile practicate in
dulie. In mod normal, so-
clul are doua borne de con-
tact, izolate de rest. So-
elul baioneta cu un contact
central este utilizat Ia au-
tomobile.
Care este rezultatul descarcarii electrice in gaze?
Daca descarcarea se face irrtr-un gaz pur, energia ce-
data atornilor gazului face ca acestia sa emita 0 radiatie
70
si mercurul, in stare de vapori, ca si neonul, emit radiatii
luminoase; sodiul produce 0 lumina galbena intensa,
mercur ul una alb-albastruie, iar neonul da 0 lumina rosie
puternica.
Cum este construit un tub cu descarcare?
Este un tub lung de sticla, care contine gaz sau vapori.
Pentru meritinerea fluxului de electroni, In'tre eleetrozi
se aplica 0 tensiune inalta, tubul numindu-se in aeest caz
cu catod rece. Tuburile eu vapori de mercur sau de sodiu
Iucreaza calde, producind suficienta caldura pentru eva-
porarea metalului. Tubur ile cu vapori de mereur lucreaza
direct la tensiunea de 200-300 V, in timp ce tuburile eu
vapori de sodiu necesita un transforrnator ridicator.
Cum Iunctioneaza un tub fluorescent?
Un tub fluorescent utilizeaza radiatia ultravioleta a
vaporilor de mer-cur pentru a stimula invel isul fluores-
cent din inter iorul tubului. Presiunea vaporilor de mercur
este redusa, pentru aprindere fiind adaugat argon. Cali-
tatea luminii poate fi variata in Iunctie de invelisul fluo-
rescent al tubului.
Ce dispozitive auxiliare necesita un tub fluorescent?
Pentru Iunctionarea tubului sint necesare 0 bobina de
soc pentru Iimi tarea curerrtului, un condensator pentru eo-
rectarea Iactorului de putere ~i un dispozitiv de pornire
(starter). Starterul poate fi un Irrtreruptor eu bimetal sau
transformatorul de 'incalzire a filamentului.
71
Cum functioneaza 0 lampa cu are?
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 39/56
In general consists din doi electrozi de carbune intre
care este mentinut un arc electric. Ea produce 0 lumina
foarte intensa, fiind utilizata la reflectoarele si proiectoa-
rele de filmare.
O U / l t o a / : ] . f J e l J
4 {! W FHa d o o d l c e
I I
i f / , e / ; ~ de s t l c r a $trartubilfar 1,,(!7Ifi1Sceot
I
Dull£'ba!o.lleti
s e w
\
I \
\PIJl'f C'!JfeL'tr/df'ff;!i!{(IffiC !f1{: l lZl t fa (lumm!
J; n J d J 7 i m u t if} (uRdIOlra!'f}
Fig. 42. Lampa fluorescenta.
Ce este lampa eu tungsten si halogen?
LJtnpa cu tungsten si halogen (sau cuart-halogen) are
Iilamentul de tungsten inchis intr-o incinta de cuart in
care se afla un halogen (brom sau iod). F'ilamentul poate
functions Ia temperaturi mult mai mari decit cele obis-
nuite, are 0 viata mai Iunga ~i da 0 stralucire rnai mare.
ItIntr-o Iampaobisnuita cu filament de 'tungsten sticla se
Innegreste prin evaporarea acastuia. In lampa cu tungsten
si halogen, insa, atomii halogenului se combina cu atomii
de tungsten ernisi de filament; se formeaza iodura de
tungsten care fiind instabila se redepune pe filament.
Intrucit sticla nu rezista 1a temperatura de 600°C, 5e uti-
lizeaza pentru inchiderea Iilamentului ei halogenului res-
pectiv, cuartul,
Ce este electroluminescenta?
Unele materiale, ca de exemplu fosforul, emit radiati.i
vizibile atunci cind sint bombardate cu electroni rapizi
72
sau cu radiatii electromagnetice. Emisia de lumina in
cazul fosforului sau a sulfurtl de zinc, sub actiunea di-
recta a cimpului electric, se numeste electrolurninescenta.
Placa s trc lJ P8I/Ci/I,j COlldi/ctoare
iransparmti
Lurmn» emlsa
fos/or in rasff/a
dre!edrtca
Pelici/!a-meta!rcaM a te rr a! d e
protec(re
Fig. 43: Element electrolumeniscent.
In dispozitivele practice, fosforul sub forma de pudra
eristalina dispersata in ra9ina izolatoare, este dispus, in
strat subtire, intre doua supr afete conductoare formind
un condensator. Una din suprafete (electrod) este trans-
parenta pentru a permite trecerea luminii de la fosfor
catre exterior. La anumite tipuri, se Ioloseste drept suport
o folie de sticla cu una din suprafete, m~talizata. Celelalte
straturi s~nt asezate pe aceasta suprafata '39a cum este
atat in fig. 43, unde, pentru claritate dimensiunile au
fost exagerate.
tia Iortei ce actioneaza asupra conductorului si miscarea
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 40/56
i. Motoare electrice. .:
i
Care este regula miinii stingi (Fleming)?
Este regula care deterrnina directia Iortei exercitate
asupra unui conductor par-curs de curent si plasatintr-un
cirnp magnetic. Degetul mare, aratatorul 9i degetul mijlo-
ciu ale miinii stingi, aranjate ca in fig. 44, corespund .unui
sistem triortogonal de axe
Daca degetul aratator indica
directia cimpului, iar cel rnij-
lociu directiacurentului, de-
getul mare va arata directiaN j l D C l I f
ocurenc Ior tei exercitate de oirnp
asupra oonductorului. Daca
condudorul este Iiber sa S2
deplaseze, cum se petrece in-
tr-un motor electric, degetul
mare va indica directia de-
plasar ii,
Arjtitor
= cimp
Fig. 44. Regula miinii stingipentru determinarea sensului
fortei.
Ce principii guverneaza functionarea unui motor .electric?
Un motor electric functioneaza [rivers decit generato-
rul (vezi cap. 3). Un conductor parcurs de curent are ten-
dinta sa se deplaseze atunci cind este plasat irrtr-un cimp
magnetic; cu cit curentul este mai mare, cu atit Iorta va
fi mai mare. Daca directia curentului sau dir ectia cimpu-
lui magnetic sint inversate, atunci se va schimba si direc-
74
lui va fi in directie opusa. Dad se schirnba in acelasi timp
curentul si cimpul, directia .miscariiramine neschimbata.
In si'tuatia in care conductorul are forma unei spire libere
sa se rotcasca intre polii unui magnet, vom avea 0 situa-
tie analoga cu cea intilnita la generator.
Cum functioneaza un motor de curent continuu?
Daca 0 spira, care se poate roti intr-un cimp magnetic,
are capetele conectate la un colector cu doua segmente,
ca in fig. 45, situatia este similar-a cu cea a dinamului
prezentat in fig. 20. Pentru a determina miscar ea ei este
riecesara 0 sursa de c.c. aplicata pe cele doua perii.
Cu spira in pozi tia din fig. 45, curentul va trece de la
-colector prin bratul A. Regula, pr ezentata anterior, arata
ca asupra acestei portiuni de conductor se va exercita 0
forta indreptata in jos. Intrucit curcntul prin bratul B
este dirijat in sens invers, forta asupra lui va fi in sus.
Spira va fi rotita pina in poz itia ver ticala, cu conducto-
rul B SUs si A, jos. In acest moment periile vor veni in
contact ou celalalt segment
al colector ului astfel, incit
curentul prin cele doua
brate A si B se va inversa;
Iorte le VOl' da in continua-re un cuplu orientat in
acelasi sens, astfel Incit
spira continua sa se 10-
teases.
Motorul practic are,
desigur, mai multe spire
coriectate la un colector cu
mai multe segmente. Spi-
1 . . 4 "/im8l7taru c . c .
Fig. 45. Principiul motorului dec.c. cu 0 singura spira si colec-
tor cu doua segmente.
75
rele sint dispuse in crestatur ipracticate pe rotorul con-
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 41/56
fectionat din material feromagnetic (pentru a concentra
cimpul magnetic). Infasurarile de excitatie, bobinate pe
piesele polare, (construite din tole) produc cimpul magne-
tic necesar; ele pot forma mai multe perechi de poli, in
care caz creste nurnarul de perii. Colectoarele sin t con-
Iectiorrate din cupru cu material izolator intre segments.Periile, de obicei, sint din carbon, tratat uneori cu metal.
Ce este tensiunea contraelectromotoare?
Au fost aratate mai sus asemanarile dintre motorul
de c.c. si din am. Datori ta acestora, la invirtirea rotorului,
in spire le sale se induce 0 tensiune clectrica, intrucit aces-
tea taie liniile de cimp magnetic. Tensiunea indusa este
opusa tensiunii aplicate din exterior si se numeste ten-
siune contraelectromotoare.
Care este relatia dintre tensiunea contraelectromotoare. si viteza motorului?
Cind rotorul este imobil, tensiunea contraelectromo-
toare este nula, curentul in infasurarea rctor ica fiind limi-
tat numai de rezistenta ei.
La cre9terea vitezei de rotatie, tensiunea contraelectro-
motoare creste la r-indul ei, pina cind la turatia nomiriala
se realizeaza un echilibru de Iunctionare. Diferenta intre
tensiunea aplicata sl tensiunea contraelectrornotoare de-
terrnina un curent rotoric suficient pentru function-area
motor ului. Daca sarcina motorului creste este riecesar Un
curent rotoric mai mare. Rotorul i~i rnicsoreaza turatia
astfel Incit creste diferenta intre tensiunea aplicata 9i
tensiunea contraelectromotoare. In cazul micsorarii sarci-
nii, viteza de rotatie creste, iar difer enta intre tensiunea
aplicata si tensiunea contraelectromotoare scade.
76
Care sint principalele tipuri de motoare de curent
continua?
Motoaro cu excitatie der ivatie
Motoare cu excitatis serie
Motoare cu excita~ie mix.ta'
Aceasta terminologie se refera la modul in care bobi-nele de excitatie si infasurarea rotorica sin't conectate
intre ele (vezi fig. 46). Modu] de conexiuneafecteaza
i fl fasurarea de
~
/"ofawrarea de
CJlimeflwre
Motor serie
Aliment;;re
Fig. 46. Diferite moduri de excitatia ale unui mo-tor de c.c.
comportarea motorului in diverse eonditii, anumite situatii
corespunzind anumitor tip uri de motoare. Corespunzator
fiecarui tip exista 0 mare varietate de dimensiuni si pu-
teri ale motoarelor.
Care sint caracteristicile unui motor eu excitatie
derivatie?
Motorulcu excitatia deri vatie are bobihele de excita-
1ie in par-ale 1 cu infa9urarea rotor-lea, Rezistenta r'otorica
este mica in compar-atio cu cea a infa9urarilor de excita-
tie, astfel lncit cea mai mare parte a curentului absorbit
trece prin ea.
La pornire curentul prin rotor este foarte mare, ten-
slunea contraelectromotoare fiind nula. Dater-ita curentu-
lui rnic prin bobinele de excitatie, cimpul magnetic pro-
.dus de acestea Va fi slab ~i cuplul de porriire este redus.
77
La cresterea vitezei, creste icorespunzator si tensiuneaIn Iunctionare, intensitatea cimpului si viteza de ro-
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 42/56
Fig. 47. Conexiunile rnfasurarilor siale regulatorului unui motor eu ex-citatia in derivatie ; caracteristic.Ie
sale de sarcina.
78
lor de excitatie Se
realizeaza pr in dis-
punerea mai multor
spire Icarte subtir'i
pe piesele polare.
contraelectromotoare, ceea ce determina micsorarea cur en-
tului si, deci, scaderea cuplului. 0 cre'!tere a sarcinii pro-
duce 0 scadere a vi-
tezei (fig. 48), care
deterrniria micsor area
tensiunii contraelec-
tromotoare, cresterca
cureritului rotoric si
rnarirea cuplului.
Deci motorul are 0
buna adaptabilil:Jate
la var iatia sarcinii.
Dator ita cuplului
mare de porn ire ,!i ai
posibilitatii de adap-
tare la sarcini varia-bile el corespunde
aplicatiilor in care
-viteza nu este COI1-
statata, cum ar fi 10-
comotivele electrice
sau alte vehicule.
Infasurarile de
excitatie ale acestui
motor au un nurnar
mic de spire grease,
ceea ce Ie asigura 0
rezistenta mica.
tatie depind de tensiunea de alimentare, fiind apr oape
independente de sarcina. In consecinta motorul are 0 ca-
racteristica de viteza
aproape cons tan ta
(vezi fig. 47), cores-
punzatoare antrenarii
echipamentelor in-
dustriale care au va-
riatii rnari de vrteza
la Iluctuatii ale sar-
cinii.
Rezisterita de va-
lome mare a bobine-
Motorul cu exci-
tatie serie are bobi-
nele de excitatie in-
seriate cu infasurarea
rotorica, astfel incit
ambele sint straba-,
tute de acelasi cu·
rent.
Dator ita absentei tensiunii contraeiectromotoare, la
pornire curentul rotoric va fi mare ceea ce deterrnina un
cuplu mare de pornire.
Care slut caracte-
risticile unui motor
ell excitatie serie?
CUNnirotor!l:---
Fig. 48. Conexiunile infa9urarilor unui
motor eu excitatia in serie iii carac-
teristicile lui.
Cum functioneaza un motor eu excitatie mixta
'eomparativ eu unul derivatie sau serie?
Motorul cu exci tatie mixta -arearnindoua bobinele
serie si paralel, infasurate pe fiecaro pol. Daca cele doua
.infasurari sint in acela~i sens, motorul este cu excitatie
79
aditionaLii; in caz contrar el are excitatie mixta diferen- rezistenta scade progresiv si vitezacreste. La ult imul con-
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 43/56
uoui. Consecintele celor doua tip uri de rnontare se releva
in caracteristica de viteza din fig. 49.
.Motor-ul cu excitatia mixta are, in general, un cuplu
de porriire mai mare decit motorul derivatie si 0 caracte-
ristica de viteza mai
buna decit unul serie.Se rernarca Iaptul ca
motorul cu excitatie
aditionala are 0 carac-
teristica similara cu cea
a motorului ser ie. El da
un cupul bun de porni-
re, fara pierderea stabi-
litatii vitezei. Motorul
cu excitatie mixta dife-
rentiala se comporta
mai mult sau mai putin
ca un motor derivatie,
Iiind mai putin utilizat,
Mixt diferen(18!
tI
Curent rot.or.c _
Fig. 49. Caracteristicile de sarcinaale celor doua tipuri de motoare
cu excit atie mixta.
Cum porneste un motor de curent continuu? ,
Am vazut ca motorul de c.c. absoarbe un curent mare
la pornire, inainte de a incepe rniscarea rotorul ui si vapa-
ritiei tensiunii contraelectrornotoare. Din acest motiv lamotoarele de c.c., cu exceptia motoarelor mici, se conec-
teaza un rezistor in seriecu tensiunea de alimentare pina,
cind motor ul porneste.
Acest lucru poate fi facut cu un dispozitiv manual de-
porn ire, asa cum este aratat in fig. 50. Pentru pornirea
motorului bratul de porriirc este deplasat pe prim til con-,
tact, astfel inclt in circuit este conectata intreaga rezis-
tenta, Deplasindu-l apoi treptat pe contactele succesive;
80
tact rezistenta este scoasa din circuit si un electromagnet
mentinebratul in pozitia finala.
Pentru oprirea motorului este deconectata alimenta-
rea, iar electromagnetul elibereaza bratul, care revine
Fig. 50. Dispozitiv de pornire manual, pentr u motor ul seric.
'in pozitia initiala prin interrnediul unui resort. Electro-
magnetul actioneaza, deasemeni, ca un dispozitiv de sigu-
ranta, perrnitirrd reintoarcerea bi-atului pe pozitia initiala
la caderea tensiun iidealimentare.
Cum este reglata viteza unui motor de curentcontinuu?
Prin utilizarea unei rezistente variabile, numita reosinL
Acesta poate fi concctat in serie cu alimentarea, similar
rezistentei de por nir e. Totusi, spre deosebire de aceasta,
prin el va trece curen t tot timpul functionar iisi trebuie
sa fie confectioriat din spire grease. Alt mod este prin
conectarea reostatului in circuitul de excitatie, in care caz
perrnite variatia cimpului magnetic. Un sistern eficient de
reglare a vitezei este moritajul Ward Leonard.
Ce este montajul de reglare Ward,Leonard?
Este un sistem de reglare al vitezei ce poate fi utili-
zat la motoare de putere mare, care necesita un reglaj
81
sensib. il in limite Iargi. 0 forma simpll·fica.tav.fIt . a circuituluiOOSI este prezeniata in fig. 51.
cuplului (coriductie sau iriductie). Toate motoarele de c.c.
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 44/56
Un .mo:or cu viteza constanta antreneaza Un
CLl ~xc~tatle independenta, care alimenteaza un ~nerat~r
excltatle indepen'denta. Viteza es'te modl'fl'cataV otor cuprin varia-
Excitatlege!7eracor
£xc t io 'c i emotor
Motor ell
Vlt8za cOl7stal7taRotorll/
geI78I'at(}l'II/Il/Rotol'uI
motorll/ll/
Fig. 51. Regulator Ward Leonard.
;ia ?impului de excitatie al generatorului, care schirnh.i
,enSlUnea de alimentarela borneled motorulUl·. D' ti2 rotatie se schirnhs . . . lrec,la
, 1 a prrn lDversarea curentuhi] in bobi-nele de excitatie ale genera'torului S l't lui . ensu de rotatie al
ro or~ ui ?~neratorulUi nu ests inversabil.
D1SPOZlt!vul de reglare Ward Le ..;avantaje: econorn: d . onard are urmatoarele
ie e putere cuplu bun 1 t tsi vitezele si absent u '. a oa e sarcinile
'f ,a nor- rezlstoare strabat tfoarte inten$i. 1 a u e de curen ti
Care sint principalele tipuri de motoare de curent
alternativ?
Motoare asincrone
Motoare sincrone
lVIotoare de curent alternativ cu colector
Motoarelc. de cap t f' 1 ifi1 . . ~v '. 0 1 C aSI icato dupa modul in care
e e uhllzeaza energia de alimerrtare pentruproducerea
82
uti lizeaza curentul de conductio in timp ce unele motoare
de c.a. util izeaza curen'tul obtinut prin inductie electro-
magnetica. Motoarele de c.a. pot fi trifazate sau mono-
fazate.
Ce este un motor asincron?
Intr-un motor asincron curentul infasurarii statorice
produce un cimp magnetic invir titor, care induce curenti
in infasur-ar-ile rotor-ice, astfel incit intre rotor si stator
apare un cuplu de rotatie. Acest tip de motor este eel mai
economic si sigur motor de actionare, in cazul in care este
necesar a 0 viteza aproxirnativ constanta.
MotoareLe de mica putere (fractiuni de CP) sint in mod
obisnuit monofazate, fiind utilizate in scopuri casriice,
uncle alirnen tarea este monofaeate. Totusi eea mai mare
parte a motoarelor de putere mai mare de 3/4 CP (560 'V)
sint tr.ifazate, avind un pret relativ scazut.
Cumfunctioneaza motorul asincron trifazat?
Infasurarilc statorice sint astfel dispuse inclt cirnpul
magnetic rezuitant 5e deplaseaza cu 0 viteza coristanta in
jurul politer magnetici. Efectu1 celor trei Infa~urari tri-
fazate este rotatia cornpleta cu 3600
a cimpului 1a f iecare
perioada a curentului, adica 50 de rotatii pe secunda (pen-
tru motorul cu doi poli pe Iaza). La motorul cu patru poli
pe Iaza, cimpul se roteste de 25 de ori pe secunda. De
Iapt infasurar ile stator-ice sint similare cu acelea ale alter-
natorului, Intr-un alternator tr ifazat tensiunile sint ge-ne-
rate prin rotatia cimpulu imagnetic. Atunci cind sistemul
de tensiuni trifazate este aplicat infasurar ilor statoriee
ale rnotor-ului asincron, este produs un cimp magnetic
invir titor similar aceluia din alternator.
6* 83
Exist.3 doua variante constructive ale rotorului. Cea
mai sirnpla are rotorul in colivie de ueoeritii in care cazcuplului. Diferenta de viteze se numeste alunecare si este
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 45/56
in crestaturil- rotorice sint plasats bare d~ ~lumini-u sau
cupru sUdate }a capete pe doua inele. ConstructIa searnana
cu 0 colivio (vezi fig. 52). Aceste conductoare formeaza 0
de
~---- •• -- ". CdrCd,yJ deote/'- " .',I....J
Fig. 52. Motor asineron eu rotorul in eolivie de ve-
verrta.
serie de bucl- (spire) in scurtcircuit. Ce'alalta vananta con-
structiva are trei infa~urari de faza plasate in crestatu-]
pe rotor ~i conedate 1a trei inele pe axul acestuia. Inelelepermit conedarea in circuituj rotoric a unor rezistente
exterioare Variabile, in tirnpu] pornirii,care sint scurtcir..
cui tate cln'd rotorul a atins tUrati'a nominata. Scopul lor
este de a reduce cure ntH intensi de pornire si de a mar!
cuplul relativ redus de pornire al motorului astncron.
De fapt, motonil se invirte.c;;te cu 0 viteza mai mica
decitcea a cimpului invirtitor, 0 mi'~'care relativa intre
cimpul statorjc si rotor Iiind necesara pentru producerea
84
de aproximativ 20/0 Ia un motor mare. Cresterea sarcinii
produce 0 crestere a alunecarii si 0 mlcsorare ia vitezei.
Cum functioneaza motorul asincron monofazat?
Pentru producerea cimpului Invir titor, la motor ul
monofazat este necesara adaugarea unei infasurar! auxi-
Iiare, deplasata fata de infasuraree prmcipala astfel incH
se produce 0 pereche de cimpuri magnetics alternative.
Daca intre cele doua cimpuri exista un defazaj, astfel in-
eft ele sa atinga valori maxime la momente diferite,
cimpul rezultant va fi Invirtitor.
In Iunctie de modul de producere al defazajului, mo-
torul poate fi cu faza auxiliarii $i condensator sau cu
poli ecranati.
Care este principiul de functionare a unui motor cu
infasurare auxiliara si condensator?
Bobinele Infasurariiauxiliare
nele principale ale statorului, la
lor este mult mai mare decit
a celor principale, astfel incit
unghiul de defazaj al curen-
tilor este de aproximati v
.200• Acest defazaj nu pro-
duce un cuplu de pornire.
Unghiul de defazaj poate
fi mar-it la 800 prin inserie-
rea unui condensator pe faza
auxiliara, in care caz se pro-
duce cuplul necesar pornirii.
Montajul cu faza auxiliara
si condensator este prezen-
sint plasate intre bobi-
mijlocul lor. Rezistenta
d / itne fl t -a re mono! l; z tI ta
i'flfasufBre
p r i r i C / p a l i
Fig. 53.
Iiara siauxi-
de por-nire.
tat in fig. 53. La inchider ea intreruptot-ului sini conectate
in circuit faza auxiliara $i condensatorul. Cind motor ul
fi d asemenea, fo1osite 1aMotoarele sincrone pot 1, · e
'ctoru1ui de putere al intreprinderi10r in-
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 46/56
incepe s a Iunctioneze, intreruptorul este deschis manual,
sau automat.
'Care este principiul motorului eu poli ecranati?
Un motor cu poli ecranati este aratat in fig .. 54. Fe 0
portiune a. piesei polare este practicata 0 infasurere in
scurtcir cuit realizata dintr-un inel de cupru. Cirnpul mag-
netic 'produs de infasurar ea de ecranare este defazat in
urrna cimpului principal. El 'are valoare mica, dar suf icient
pentru a deterrnirra cu-
plul P : 2 pornire. Con-
sbruetia IPrezen,t!ataeste
L\tilizata de, obicei, J1 a
masin ile mid de indue-
tie.
R ot or in COilVlB
d e v e~ er Jt aS P I r a dePCnJI'Jf , ( '
Fig. 54. Motor cu poli ecranati.
Ce este un motor:'. ?smcronr
Este un motor cu \l:i-
teza de rotatie constan-
ta, aceasta depinzi nd de
Irecventa tensiuni i al-
ternati ve de alimen tare'si de nurnarul perechi-
lor de poli.
Motoarele sincrone mici sint utilizate Is diverse apli-
catii, cum ar fi de oxemplu actionarea ceasurilor electrice,
viteza lor de rotatie fiind suficient de stabila la frecventa
Industrrala de 50 Hz. Motoare ceva rnai mad se utilizeaza
Ia mecanisme1e de precizie, de exernplu la magnetofoane
sau pickup-uri.
86
imbunata~irea
dustriale.
1· ?Cum funelioneaza motoru Sllleron,
t uit ea un elec-Rotorul unui motor sincron este cons r 1.. .
tromagnet si este a1imentat in curent c.c. prrn me.Ie: H$a
'.v t t' 'fig 55 (motoarele de putere mica potcum este ara a In .
avea magneti permanent,i,
e1iminindu-se in acest fel
Bursa de c.c.). In stator este
creat un cimp magnetic in-
virtitor si atunci cind rotc-
rul este adus la aceea~i vi-
teza de rotatie el va fi rotit
odata cu cimpul.
In cazul motorului sin-
cron nu exista alunecare, ca
Ia motorul de inductie, iar "5 Motor sincron tri-Fig. v •
viteza rotorului ramine con- fazat.
stanta la diferite sarcini.
1. 1 iteza de lucru S2 folosef?te
'Pentru aducerea rotoru Ul ia vrtez . ':
un motor separ.at sau 0 infa~urare supl1ment:ara pe. rotor,
. la un motor asmcron.capabila sa realizeze pormrea ea . . . . . .
. ici pot fi aduse la tLlra~ra de smCIOMotoare1e casmce ml 1 , .•
nism prin simpla rnvtrtire a unui mirier de pormI~. ,
Motoare1e sincrone de tensiune joasa, cu .por,mre 1~
. ' t i mod frecvent de constructie mversa,asincrou, S111 n . 'r V1 roto-avind ioJasurarile de faza pe rotor, 131' Ina~uran :" .
, v C Iizeeza 0 buria statlo-rice" pe stator. Aceasta var-ian a rea: 1.. . ..•• v •
naritate a vitezei si evita complieatll1e unei alimentan
prin inele si periL
87
Ce este un motor de eurent alternativ eu eoleetor?La pcrriirea motorului, tnfasurarile statorice sint co-
nectate in stea (vezi fig. 56). Cind motorul a atins viteza
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 47/56
Este motoru] la care 0 tensiune alternativa exterioara
de 0 frecventa convenabila este aplicata rotorului, priri
intermediul careia poate fi variata viteza masinii, fara a
reduceeficienta sa. Un motor trifazat cu reolector poate
fi un motor de indU!ctie cuplat mecanic cu un eonvertizor
de frecventa, de Ia colectorul caruia se obtine tensiunea
suplimentara 1a aceiasi Irecventa r-u a rotorului motorului
de inductis.
Aplicarea unei tensiuni electromotoare aditionale pe ro-
tor, in directio opusa tensiunii induss de cimpul invir-t.itor,
deterrnina miqorarea turatiei pina cind alunecarea este
suficionta ca aceiasi tensiune sa fie indusa. 0 tensiune
electromotoare adlttonala, in acelasi sens, deterrnina cres-
terea vitezei in aceiasi masura. La fiecare viteza de lucru
motorul se compor ta ca un motor de inductie.
Tensiunea de alimentare la un motor cu colector poate
fi aplicata fie pe rotor, fie pe stator ..
Ce este motorul universal?
Este un motor cu colector destinat sa lucreze in C.C-
sau c.a, monofazat. In mod normal el are un circuit iden-
tic cu motorul de c.c. cu excitatie serie, constructia sa Iiind
aceeasi, eu exceptia ca atit rotorul cit si statorul sint con-
Iectionato din tole.
Ce este comutatorul stea-triunghi?
Este un dispozitiv pentru reducel'ea curentului de por-
nire al motorului de inductio cu rotorul in colivie, fiind
utilizat de obicei la masinilo de putere mai mica de 50 CP
(3'7 kW).
88
nominal a conexiunile sint schimbate in triunghi. In acest
fel curentul si cuplul de porriire reprezinta numai 0 treime
din valorile lor nominale.
{ 'o n e x/ un l' i n s e e s
/ a p o rn if 'e
C o ne x il Jf J e i n t ri un g h i
func,tionare
Fig. 56. Comutator stea-triunghi.
Poate fi variata viteza motoarelor de curent .alternativ?
Da. Desi viteza motoarelor de c.a. este deterrninata de
frecventa retelei de alimentare, ea poate fi variata..Un motorcu rotor in colivie poate fi proiectat pentru
diferite viteze prin schimbarea numarului de poli. Viteza
unui motor cu rotor bobinat poate fi variata prin introdu-
cerea unei rezistente in Infasurarea rotorica, ceea ee nu
reprezinta 0 metoda eficienta. Din aeest motiv cind dorim
variatia 'in limite largi a vitezeise Ioloseste motorul de
c.a. cu colector,care realizeaza acest lucru pr in alimenta-
rea rotorului cu 0 tensiune variabila. Se poate obtine, de-
asemeni, un regulator de viteza princombinarea unui
motor de inductiecu 0 masina dec.a. cu colector.
89
Cum sint frinate motoarele electrice?i Electroliza.. :
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 48/56
Frinarea,atunci cind este necesadl, poate fi Iacuta me-
carrie, cu un tambur sau disc de fr inar e, sau electric, utili-
zind puterea proprie a motorului.
Frinarea electrica poate fi: frinare reciiperatiuii, Irinare
prin cureiii invers si frinare diruunicii, Frinarea reCl+pe-
rativa utilizeaza proprietatea majoritatii motoarelor de a
genera atunci cind ele se rotesc mai repe'de decit in cazul
Iunctionaril 'in gol. Cum generarea de energ ie necesita
cheltuiala de energie, rezulta 0 actiune de frinare care
creste cu 'viteze. Fr inarea prim curent invers irnplica in-
versarea conexiuni.lor de alimentare in scopul inversar.ii
sensului cuplujui, alimentarea fiind intrerupta automat la
oprirea motorului. In cazul fr inar iidinamice, motorul este
deconectat de Ia reteaua de c.a, si pe el este aplicata 0
tensiune 'continua, care produce UJncimp magnetic con-
stant. Acesta induce in Infasur ar-aa care se roteste 0 ten-
siune electromotoare care disipa energie sl Irlneaza ma-
sina. Un efect similar se obtirre Ia motor ul 'asincron, prin
coriectarea unui condensator la bornele sale.
Ce este un motor liniar?
Motorul liniar este realizat pe pr incipiul motorulu!
asincron, in care miscarea de rotatie devine liniara, El
poate fi irnaginat ca avind un stator circular trifazat, taiat
si apoi intins f,'iun inductor care se deplaseaza liniar.
Aplicatiile posibile ale motoarelor liniare: razboaie
de tesut (unde este necesara realizarea unei miscar ioscila-
torii Iiniare), poduri rulante transpor-toare (unde rotorul
Iormeaza banda transportoare) si transportul fercviar
(urrds sinele Iormeaza statorul).
90
i.. :
i
Ce sint ionii?
Ionii sint acei atomi care au 0 Iipsa sau un exces de
electrorii. ,Daca atomii au mai multi electroni, decit este
normal (vezi cap. 1) atunci ei se riumesc ioni negativi (sau
(lnioni); daca ei" poseda mai putini electroni decit in stare
neutra, ei sint iorii pozitivi (sau cationi).
Ioni exista intr-o oarecare masura in mod natural, dar
ei pot fi generati cind un cirnp electric este stabilit in
material. De Iapt, trecerea cureritului se daboreste vat i t
miscarii ionilor, cit si a electronilor.
Ce este un electrolit?
Un electrolit este 0 substanta, de obicei lichida, COl1-
ductoare de electricitate datorita prezeritei unui nurnar
mare de ioni in interioru] ei. Exernple 'de electroliti: solu-
tii inapa ale acizilor, bazelor si sarurilor. Multe saruri
topite sint, de asemeriea, electroliti. Dintre substantcle
care disociaza aproape cornplet in ioni, la dizolvarea in
apa, se remarca acidul azotic si hidr oxidul de sodiu (elec-
troliti tari). In general 0 sare (de exemplu clorura de po-
tasiu) obtinuta pr in neutr alizarea unui acid putarn ic este
un olectro lit tare.
Ce se petrece intr-o baie electrolitidi?
o baie €lectrolitica are doi electrozi, conectati la borna
pozitiva si negativa a unei baterii, introdusi im tr--o solutie
91
electr-olitica. Un electrolitin solutie disociaza in anioni si
cationi, astfel numiti pentru ca anionii, sau ionii negativi,
Masa Wa elementului (sau radicalului) depus pe elec-
trozi depinde de cantitatea de electricitate 'care trece pr in
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 49/56
migreaza spre electrodul pozitiv numit anod, iar cationii,
sau ionii pozitivi, spre electrodul negativ numit catod.
La electrozi, ionii pot fi neutralizati si evacuati, sau pot
Iua parte la reactii chimic€ Iorrnind noi compusi. Acest
proces de schirnbari chimice, datorita energiei chirnice,are diverse aplicatii, cum sint galvanostegia si rafinarea
electrolitlca.
Procesul inversare loc la descarcarea unei baterii sau
a unui element voltaic. In acest caz reactiilo chimice au
Ioc la suprafata electrozilor,schimbarilechimice determi-
nind curentul electric ce poate circu'la incircui'tul exterior.
Anionii circula acurn spre electrodul negativ, iar cationii
spre cel pozitiv (fig, 2).
Ce este galvanostegia?
Acoperirea metalelor cu straturi de metal (de exemplu:
nichel, crom, alama, zinc, argint,· cupru SH iU cadrniu), Ni-
chelul poate fi depus din solutia unei sari simple, in timp
ce crornul, argintul sau cuprul se afla in sarur] comnlexe
Cromul este obtinut in general dintr-o solutie d~ acid
crornic, argintul, din cianura de potasiu si cianura de ar-
gint in care se Iormeaza ionul negativ complex Ag(CNh.
Daca una din aceste solutii este trtil izata ca electrolit,
iar obiectul de acoperit este montat drept catod, trecerea
curentului electric prin electrolit va pune in libertate ionii
pozitivi ai metalului, care VOl' Iiatr-asi de catodul negativ.
Ei se depun pe catod si se neutr alizeaza. Deasemenea, ei
pot 'determina reactii chimice, in timp ce ionii negativi ai
radrcalilor sint dir-ijati spre anod.
92
electroli t:
w=Itz,
unde: I este curentul;
t tirnpul de trecere a curentului:
z echivalentul electrochimical elementului.
Ce este echivalentul electrochimic?
Echivalentul electrochimic al unei substante este masa
depusa la trecerea unei sarcini de un coulomb. El este
proportional ell raportul intre greutatea sa atomica si
valenta, Prin valenta unui atom este caracterizata capaci-
tate a sa de a se combina cu alti atomi si este legata de
numarul de electroni (sau goluri) de pe ultimul strat elec-
tronic. In tabelul 3 sint dati echivalerrtii electrochimici (inmiligrame pe coulomb) pentruciteva elemente, in ordinea
grcutatii lor atomice.
Ce este eloxarea?
Acoperirea pe cale artif iciala cu 0 pelicula de hidroxid
a suprafetelor de alurniriiu sau aliajelor de alurriiniu. Par-
tea de acoperit (deeloxat) va constitui anodul baii elec-
trolitice, care contine add sulfuric sau cromic, ca elec-
trolit.
Ce alte aplicatii are electroliza?
T01J i r ea electrotiticii. Minereurile de cupru, zinc sicad-
miu t~atate cu add sulfuric pot forma 0 baie electro litica.
La aplicarea unei tensiuni, relativ joase, pe electrozi, 13
catod se depune cupru (sau celelalte metale), iar la anod
se va forma oxigen.
93
Tabel-ul 5
Echivalenti electrochimici
motoare obtinuta la bornele unui element primar este
cupr insa intre 1 si 2 volti. Elementele pot fi umede sau
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 50/56
Elementul
I I ' IEchi valentul
Valenta eleotroclumicEchiva lentejectrochinuclement
Hjdr ogcn 1 0,01045 Sclen iu 4 0,20456
Litiu 1 0,07192 Brom 1 0,82815
Beriliu 2 0,04674 Stroriti u 2 0,45404Oxigen 2 0,08290 Paladiu 4 0,27642
Flour 1 0,19689 Argint 1 1,11793
Sodiu 1 0,23831 Cadmiu 2 0,58244
Aluminiu 3 0,09316 Cositor 2 0,61503
Siliciu 4 0,07269 Antimoniu 3 0,42059
Clor 1 0,:3679:l Iod 1 1,31523
Potasiu 1 0,40514 Cesiu 1 1,37731
Titanju 4 0,12409 Bariu 2 0,71171
Variadiu 5 0,10560 Tantal 5 0,37488
Cram s 0,17965 Tungsten 6 0,31765
Mangan 2 0,28'161 Platina 4 0,50578
Fier 1 0,.57865 Aur 1 2,04352
Nichel :2 0,30'109 Mercur 1 2,07886
Cupru 1 0,65876 Plumb 2 1,07:l63
Zinc 2 0,:33876 . 'I'horiu -1 0,60135
Rajinarea eleciroliticii poate fi uti lizata in cazulcupru-
lui, nichelului, cositorului, argintului etc. produse prin
topire normala sau electroli tica, Metalul irnpur este utili-
zat ca anod, care in tirnp ce se dizolva se depozi teaza pe
catod, lasind impuritatile sa cada pe Iundul baii electro-
litice.
Ce este un element prima!"?
Elementul pr imar este format dintr-o baie electroli tica
"in care sint introdusi doi electrozi din materiale conduc-
toare diferite care genereaza 0 tensiune electromotb:~re de
natura electrochimica intre electrozi. Cind ter-mimalele
~lectrozilor sint unite printr-o rezisterita sau alta sarcina,
va apare un curent electric, iar in interiorul elementului
.au loc procese chimice ireversibile. Tensiunea electro-
uscate, in functie de natura lichida sau pastoasa a electro-
litului.
Ce este elementul Daniell?
Elementul Daniell (fig. 57) este eel mai simplu elementpr imar i;>iunul dintre cele mai vechi. Electrozii sai de cu-
pru si zinc sint iritrcdusi intr--un electrolit de acid sulf u-
ricdiluat. In aceste conditii, ionii pozitivi migreaza spre
meste palarizarea elec-
trozilcr. EI poate fi di-minuat prin inlocuirea
acidului sulfuric in ju-
rul electrodului de cup- Fig. 57. Principtul elementuluiDaniell.
ru. Viata electrodului
cie zinc poate fi prclungita prin inconjurarea sa cu sulfat de
zinc. Cele doua solutii de sulfat sint separate pr-intr-un
perete poros, care face ca rezistenta electr ica a elementu-
zinc, care este negativ,
iar hidrogenul, care re-
zu1ta din descompune-
rea (H2S04), se aduna
in zona electrodului po-
zitiv de cupru. Prezen-
ta hidrogerrului deter-
mina 0 tensiune contra-
eleotromotoare, care
micsoreaza tensiunea let
bornele elementului.
Acest fenomen se nu-
lui sa creasca.
turerd conventional---luxu!
electrontlor
Pereie poros
95
Cum este eonstruit elementul Leclanche?zinc, avind ca depolarizant, oxidul de cupru, si solutie
erectrolitidi, hidroxidul de sodiu (soda caustica); elemen-
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 51/56
bateria moderna. Elementele Leclanche pot fi umede sau
uscate. La ambele tipuri, electrodul negativ este de zinc,
iar cel pozitiv din carbon. Elernentul umed are ca electro-
lit 0 solutie de clorura de amoniu in apa iii clorura de
zinc. Bioxidul de mangan este utilizat ca depolarizant
pentru a absorbi hidrogenul care altfel s-ar forrna in jurul
anodului. In circuit deschis elementul are 0 tensiune elec-
trornotoare de 1,5V. Elernentul umed a fost inlocuit, pe
scara larga, cu elernentul uscat.
Prin ee difera elementul Leclanche useat de eel uined?
In cazul elementului uscat electrolitul este 0 pasta
groasa sau jeleu de amidon, ceea ce face ca elementul salucreze inorice pozitie. Elementele Leclanche uscate de
forma cilindrica sint utilizate de obicei, la bateriile de
Ianterna.
Cele cinci part! principale ale elementului (fig. 58)
sint: terminalul pozitiv' central, elementul depolarizant,
un strat subtire de pasta elec-
t r o l i t i c a , electrodul de zinc : = ' ; 1
dispozrtivul de acoperire, care
de obicei este un disc de car-
B ar a d e
'(jra/f/
Vas d e
Fig. 58. Elementulclanche uscat.
96
bon acoperit cu smoala,
Ce alte elemente primaremai exista?
Putem enumera trei elemen-
te aloaline fiecare utilizind zin-
cul ca electrod negativ. Ele sint:Le-elementul cu oxid de cupru iii
tul cu oxid de argint si zinc, avind electr olit, hidroxidul
de potasiu (potasa caustica); elementul cu oxid dernercur
si zinc, avind si 0 midi cantitate de hidroxid de potasiu.
Ultimul este ut.ilizat ca baterie pentru alimentarea apa-
ratelor de auzit. Ele trebuiesc montate cu ateritie, mcrcu-rul fiind toxic.
Elementele activate de apa sint initial in stare uscata;
pentru pun ere in functiune se introduc in apa dulce sau
sarata, in scopul activar iilor. Ele sint: elementul cu do-
rura de argint, magneziu iii apa de mare, elementul cu
clorura de cupru :=,;imagneziu : = , ; i elementul cu bioxid de
plumb si magneziu.
Elemcntele primare cu electroliti acizi, servesc unor
scopuri speciale. In unele dintre ele se utilizeaza bioxidul
de plumb ca electrod pozitiv, zinc sau cadmiu, ca electrod
negativ, iar acidul sulfuric ca electrolit.
Ce este elementuJWeston?
Este un elemen,t
primar utilizat ca
element etalon la
masurarea tensiun i-
lor electromotoare.
El are electrodul po-
zitiv din mercur-sul-
fat de mercur, iar cel
negativ din amalgam
de cadmiu, cu un
electro] i _de sulfa t
Conaoc t o sr e d e platina
Fig. 59. Elementul etalon de tip Wes-
ton.
97
de cadmiu. Elementul depolarizant este sulfatul dehidrogen $i ioni negativi de sulfat. Sulfatu~ ~e plum.b
este practic insolubil in electrolit9i determma reversi-
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 52/56
mercur. Elementul Weston este asamblat iritr-u n vas in-
chis in forma de H (fig. 59), cu conexiuni din platina.
Intr-un element Weston, avind solutia saturata, tensiu-
nea electromotoare este 1,0183 V la 20°C. Se poate deter-
mina destul de precis var latia tensiunii electromotoare cu
temperatura.
Ce este un acumulator?
Acumulatorul este un dispozitiv care primeste,
pastreaza si cedeaza energia prin transforrnart chirnice.
In tirnp ce intr-un element primar sau baterie (mai multe
elemente lega:te intre ele) procesele sint ireversibile, ener-
gia pierduta de acurnulator, prin descarcare, se regene-
reaza Ia 'lncarcarea lui. Acest proces se repeta de citevasate de ori pina la scoatereaacumulatorului din Iunc-
tiune.
Un element de aeumulator are doi electrozi (sau placi)
introduse in electrolitic, intregul ansamblu fiind plasat
intr-un vas. In practica se utilizeaza placi multiple. Acu-
mulatorii eel rnai des intalniti simt: acumulatorulcu plumb
~i acid si acurnulatorul alcalin.
Cum functioneaza acumulatorul cu plumb?
Electrodul pozitiv al acestuia este din bioxid de plumb,
iar eel negativ din plumb spongios pur. Drept electrolit
este folosit acidul sulfuric diluat. In fig. 60,este prezen-
tat un acumulatorcu plumb folosit la automobile.
In timpul descarcarii, bioxidul de plumb se reduce
partial, iar plumbul spongios se -oxideaza. Ambele pro-
duse se cornbina cu acidul sulfur-ic $i prcducapa 9i sulfat
de plumb. Sirrt eliberati, In acest Iel, ioni pozitivi de
98
bilitatea procesului.Cirrd 0 tensiune continua este conectata pe electrozi
(plus la electrodul pozitiv, minus la eel rie~~tiv), pe~tru
reincarcare, iorrii hidrogen migreaza spre placile negative,
iar cei de sulfat, spre cele pozitive. Se Iormeaza in acest
1 1
Fig. 60. Seetiune prin aeumulatorul eu plumb folosit iaautomobile:
1 _ borne' 2 - purrti intre elernente, din aliaj de plumb ~~antirnontu '(ele permit testarea inmviduala a elementelorj ;3 _ curie din bacheliti'l; 4 - garnitilra de <;auclUc; 5, - mve~Iul acidului la urnplere cornpleta; 6 - spatiu de sedirnentar'e ;7 _ capac; 8 - valve sferice de control; .9 - placl n~gat1v:(placa din spate reprezinta gratarut dm alia] de plumb $1 a~.1moruu, in stare nouaj; 10 - ptaca pozmva ; 11_- sepa;ator . mmaterial plastic, de porozitate mare si rezistenta electnci'l mica,
9 9
fel plumbul spongios, pe placa negative si bioxidul de
plumb pe placa pozitiva.Care este tensiunea electromotoare totala a
. elementelor legate in serie sau paralel?
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 53/56
Irrtregul ciclu este ilustrat In fig. 61. In 61 (a) este
prezentat acumulatorul eu placile incarcats: in (b) acidul
se cornbina cu bioxidul de plumb si plumbul spongios si
produce sulfat de
plumb la ambele
placi; in (c) placile
sint inconjurate de
sulfat de plumb; 'in
(d) curentul de in-
carcare desulfateaza
placile, eliberind aci-
dul sulfuric, care tre-
ce in electrolit ~i re-
generind bioxidul de
plumb ~i plumbul
spongios al electrozi-
lor.
a bDeseJr(/are
dif/carcare Descirce:
m P l um b s po n ! !/ os
1 i I 1 1 1 1 8iou d d e plu mb
~ Su lfat d e p lum b
Fig. 61. Ciclul de incarcare si des-carcare aJ unui acumulator cu plumb(este indicat sensul conventional al
curentului). .
c
Tensiunea nomi-
nala a unui element
de acumulator cu
plumb este 2 V.
Cum .l'unctioneaza un acumulator alcalin?
Exista doua tipuri distinde de elemente alcaline, arnin-
doua avind drept electrolit hidroxidul de potasiu diluat
si electrodul pozitiv din nichel. La unul din ele electrodul
negativ este din fier, iar celalalt din cadmiu. Ambele
tipuri sint incasetate in cutii metalice, tensiunea electro-
motoare produsa fiind aproximativ 1,2 V.
Reactiile chimice care au loc in elementele alcaline
sint destul de complexe, prin descarcaro rezul tirid hidro-
xidut de nichel ~i hidroxidul de fier (sau cadrniu),
100
Tensiunea electromotoare E a unei baterii Iorrnata din
mai multe elemente letS1atein ser ie este
unde et, e2J e3 sint tensiunile electromotoareale elernen-
telor componente. 0 ba'terie de 6 V a unui automobil este
fermata din trei elemente a cite 2 V; 0 baterie de 12 V
are sase elemente de cite 2 V legate In serie.
Tensiunea electromotoarea unei baterii Iormata din
mai mul te elemente identice legate in paralel es'te egala
cu cea a unui singur element. 0 astfel de baterie poate
sa Iurnizeze un curent mai mare decit eel dat de un sin-
gur element.
Ce se intelegeprin capacitatea unei baterii?
Este produsul intre timpul de descarcare completa a
bateriei 9i curentul de descarcare. El se mascara de obicei
In arnper-ore. Capacitatea bateriei variaza cu viteza de
descarcare, astfelincit tirnpul de Ides-carcare trebuie spe-
dficat. De exernplu 0 baterie care se des card. 1a 10 A In
10 ore arecapadtatea de 100 amper-ora la un timp de
10 ore. La 5 Aela se poat« 'descarca In 20 de ore, in
care cazcapacitatea ei ar fi 100 amper-ore, pentru 20 de
ore. Capacitatea bater iilor de autovehicol este data de
obicei Ia 10 sau 20 ore.
,
Cum trebuie incarcata 0 baterie?
Sarcina nor-mala este aproximativ 0 zecime din capa-
citatea bateriei, considerate La 10 ore de descarcare.
101
Curentul de incarcar e, in amper i, este dat de relatia
. E-e
una dintre primele realizate, este prezentata in fig. 62.
Ea are doi electrozi intr-o solutic de hidroxid de potasiu.
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 54/56
1=--,R+r
unde: Eeste ten'siunea de incarcare, in volti;
e tensiunea cOll'traelectromotoare a bateriei, in
volti;
R - rezisterita circuitului, in ohmi:
r - rezistenta interne a bateriei, in ohmi.
Tensiunea este de aproximativ 2,7 V pe element, dud el
este incarcat.
Ce este pila de combustie?
Este un dispozitiv in care energla electrica este gene-
rata direct prin reactii chimice ireversibile, Pila Bacon,
Ca z an d e presfun8
P o mp j s ea s l fon
iermtc
Fig. 62. Pila de combustie hidrogen-oxigen.
10 2
Combustibilul cuprinde hidrogen ~i oxigen, care, iu com-
binatie, genereaza caldura si electricitate cu un randarnent
de 80%. Pila lucreaza la temperatura de 200°C sl la
presiunea de 4 000 kNfm2•
Moleculele de oxigen, prin oombinare cu apa, for-
meaza ioni negativi de hidroxil, care iau electroni de la
electrodul de oxigen. Acesti ioni hidroxilici migreaza,
prin electrolit, spre electrodul de hidrogen, unde se com-
bina cu hidrogenul, formind apa. In acest fel electrodul
de hidrogen se incarca negativ in raport cu electrodul de
oxigen si apare un curent electric.
Alte elemente au drept cornbustibil carbuncle sau a1-coolul.
Elementele care pot gasi aplicatiifn industria de auto-
mobile sint bateriile primare cu zinc si aer, care pot ti
reincarcate prin sirnpla inlocuire a electrozilor de zinc
cind ei s-au consurnat, devenind oxid de zinc.
Anexii
Tabelul 4
Factori de conversie
Fortii (unitatea, N)
1 tf= 9964,0N1 kgf=9,80665 NCuplu (unitatea, Nm)1 kgf.m=9,80665N·m1 gf.om=9,80665XlQ-5 NmTemperatura (unitatea, K)
o K=-273,15°COOR=-459,67°F
Coresporidenta temperatur ilor
0.=5/9 (0F-32)
Presiune (unitatea, N1 m 2)
1 kgf/m2= 9,80665N/m
1 kgf!cm2=98066,5 N/m
Energia (unitatea, J)1 cal=4,1868 J
1 Wh= 3600 J
Puiere (unitatea, W)1 CP=735,499 W
10 3
Unitatt a l e sistemului S I
1'abelul -5
n fa te ri a l e i z o la to a r e
Tabelul 6
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 55/56
l\Iarimea fizica
Simbolul
Unitiiti fundamentale
Lung imo
Ma,saTimp
Cur entTemperatura
Intensitate lurninoasa
Cantitate de substanta
metrukilogram
secundaarnperkelvinoandclumolul
Unitutec
11 1
kgsil.
K
cdmol
Unitiiti derivate
For,ta
Lucru mecanic, energie,
cantitate de cald.ur aPutere
Sarcina, flux electric
Densitate de flux electric(inductie electrica)
Poten tial electricTcnsiuns electromotoareIntensitatea cimpului electricCapacitate
Permitivitate (absolutajFlux magnetic
Densitatea fluxului
magnetic (inductia magneticii)F'or ta magnetomotoare
Intensitatea cimpulul magnetic
Inductantii
RezistentaConductantaFrecventaFlux luminosIlurni nare
Luminanta
newton
joulewattcoulomb
coulomb pe motr upatr atvoltvolt
volt pe metr ufarad
farad pe metruweber
104
J=N an
W=J/s
C=A sC/m2
V=J/As
V=J/As
Vim
F=As/V
']<'/m
Wb=oVs
T=Wb/m2
A, AvspAim, Avsp/rn
H=Vs/A
Q =V/A
S=AIVHZ=S_l
Im ecd-sr "Ix=elm/rn?
cd/rn"
Materialul
Temperatura I . . .maxima I , Rigiditate
de lucru, I dielcctrica
°C kV/mm
Factorul
de pierderi
In 1000 Hz
"Rezfst.ivf-
tatea de
vol·n.em
AzbestBachelita-hirtieBacholita-turnataBitum pur
Bitum vulcanizatFibra celulozaBumbac uscatBumbac impregnatEbonita
Banda impregnataSticla, flintSticla crownSricl a pyrex
Gutaperca
MarmoraMicaMicanitaUlei de tr-ansforrnatcrHirtle uscataHirtle impr egnata.
PortelanPr-ospan
Cuar]Cauciuc pur
Cauciuc vulcanizatRasina
$elaeMatasoSilexPucioasaParafin a
Denumirea I ,------------~~~ __L_______ __ _
teslaamper (spir a)
amper (spira)
pe metruhenry
ohmsiemenshertzlumenluxcandela pe
metru patr at
• sr: simbol ul steradianulul ; un steradian este unzhiul solid lacentrul unei sfere, care taie in sfera 0 suprafata egala cu patra-tul razei.
•
750
125
8590
90
1000
95
1050
50
70
400100
130
50100
95
95
8095
75
95
100
35
215
6
1,55
28
0,5
2
5017
6
6
9
240
15
5
15
157
13
18
10
11
14
12
0,03
0,Q3
0,005
0,1
0,018
0,003
0,02
0,03
0,02
0,0070,0:)
0,008
0,002
0,005
0,01
0,00030,000:)
1051011lOa
101.4
1015
1014
1015
1015
1015
1010
1016
1015
1012
1.010
1015
109
1016
1015
1017
1015
1015
109
1015
1017
105
• Rezistivitate volumlca este rez istenta unui cub de ma-terial cu Iatura unitar.i (in acest caz 1 ern Iun girne $i 1ern"sectiune transversale).
Materiale conductoare
Tabelttl 7
5/12/2018 Electric It a Tea - Intrebari Si Raspunsuri - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electric-it-a-tea-intrebari-si-raspunsuri 56/56
MatcrialuIRezistivit.ntca volumiea,
J.l.O.cm
CoeficientuIde temperaturaal rezfstentei,
. °Cx10-4
Cuprustandard recoptAluminiu
Duralumin
Oupru si aliaje:cuprualamabronz
bronz fosforoscupru-cadrniu
F'ier forjat (electric)
OtelOtal armatAliaje r-ezistlvs:8QNi, 20 CT
59 Ni, 16 Cr, 25 Fe37 Ni, 18 CT, 2; Si, Fe45 Ni, 54 Cu
80 Cru,20 Ni62 Cu, 15 Ni, 22 Zn84 Cu, 12 Mn, 4 Ni
Carbon
Aur
PlumbMer-cur
MolibdenNichel
PlatinaAr girrt
TantalTungstenZinc
106
1,722,6
4,7
1,69·-1,817,5 -9,0
3,6
6-12
1,8-2,110,7
12-20
15-55
109
11010849
26
34,4
48
4600-5080
2,36
22,0
95,55,713,6
11,7
1,58-1,75
15,55,66,2
39,3
39,0
38,1-3-9,3
16
16,510
405542
1,0
2,02,6
0,4
2,92,5o
0,2-5
30
407
40
5039
40
3145
40
Se mai pot gasi in Iibrar iisau se pot solicita Iibrariilor
"Carte a prin posta" urmatoarele carti de xrutornatica-in-
formatica-electronica-management.
1. Seria "Biblioteca de automatica-informatica-elec-
tronica-management:
Draganescu M. Electronica corpului solid 43 lei
Geyger W. A. Dispozitive magnetice ne-
liniare 5 lei
Simon W. Conducerea numerica amasinilor unelte 15 iei
Balabanian M. ~.a. Teoria moderna a circuite-
lor 48 lei
Gray P. E. Bazele electronicii moder-
Leasle C. L. ne (vol. I, II) 89 lei
Mateescu A. Circuite corectoare 25 lei
II. Seria PRACTICA (automatica-inforrnatica-electro-
nica-managernent)
Brilliantov P. D. Calculul sfconstructia te-
levizoarelor portabile cu
tranzistoare
F'izica si tehnologia dispo-
zitivelor semiconduc-
toare
Centrale telefonice auto-
mate
Tehnica televiziunii in cu-
lori 35 lei
34 lei
Grove S. A.
35 lei
Radu S.,
Filotti D.
Raymond G.
27 lei
107