Министерство образования Российской Федерации Волгоградский государственный технический университет Кафедра "Техническая эксплуатация и ремонт автомобиля" СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА по дисциплине "Основы научных исследований" Тема: Электрическое активное сопротивление Вариант № 63 Студент: Ветров Алексей Семёнович Группа: АТ-314 Направление: 5521 "Эксплуатация транспортных средств" Преподаватель: Зотов Николай Михайлович Дата сдачи на проверку:_______ Роспись студента:_______ Волгоград 2004 г. Содержание. 1. Характеристика заданной физической величины и её применение.............................................................3 2. Способы, датчики и приборы используемы для измерения заданной величины...................................4 * Мост Уитстона........................................................................5 * Омметры................................................................6 * Измерение сопротивлений способом вольтметра и амперметра.............................................................8 3. Список используемой литературы.............................10 Характеристика заданной физической величины и её применение.
    Активным, или резистивным, сопротивлением обладает элемент цепи, в котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в тепловую. Активное сопротивление является параметром резистивного элемента в цепи переменного тока. Сопротивление одного и того же повода переменному току (э.д.с. самоиндукции можно пренебречь) несколько больше, чем постоянному току, т.е. Ra > Rст , что обусловлено явлением поверхностного эффекта. Условно активное сопротивление (как и статическое) обозначается буквами R, r, а на на электрических схемах замещения резистивный элемент изображается в виде вытянутого прямоугольника.
    Явление поверхностного эффекта физически можно объяснить (по предложению В. Ф. Миткевича) следующим образом. Цилиндрический проводник сечением S с переменным током i упрощённо можно представить себе собранным из n полых цилиндров с одинаковой площадью поперечного сечения So. Предположим, что ток каждого из цилиндров i=i/n создаёт вокруг своего цилиндра по одной магнитной линии. В результате наружный слой проводника будет сцеплен с магнитной линией только своего тока, а каждый последующий в направление к оси - со своей и другими внешними линиями. Наибольшим числом силовых линий окружена сердцевина проводника. Поскольку магнитное поле переменное, в полых цилиндрах будут индуцироваться разные э.д.с. и они будут иметь различные индуктивные сопротивления: наибольшее - внутренний цилиндр, наименьшее - внешний. Это приводит к тому, что плотность переменного тока в сечении провода не постоянная - в сердцевине минимальная и постепенно увеличивается к наружным слоям.
    В результате радиального вытеснения переменного тока из внутренних слоёв провода в наружные полезное сечение провода данному току как бы уменьшается, а его сопротивление увеличивается. Соответственно увеличиваются и потери энергии на нагрев провода. При высоких частотах переменного тока электроны вытесняются из проводника даже наружу - провод излучает часть своей энергии в виде оранжево- голубого свечения. По этой причине мощные КЛ современных электропечей выполняются полыми кабелями, а ВЛ - сталеалюминевыми проводами; наружный проводящий слой последних делается из алюминия, внутренний - в виде стального троса для придания проводу механической прочности.
    Поскольку мощность пропорциональна квадрату тока, активное сопротивление приёмника электроэнергии определяется мощностью Р и действующим переменным током I:
     R=P/I?, (1) Явление поверхностного эффекта в проводнике характеризуется коэффициентом поверхностного эффекта: k=R/Rст, (2) значение которого находится в прямой зависимости от диаметра d, удельной теплоёмкости v, абсолютной магнитной проницаемости ma материала провода и частоты переменного тока f:
    ____ k=?(dvv?af ). ............